JP3045201B2

JP3045201B2 - 実体観察装置

Info

Publication number: JP3045201B2
Application number: JP3286562A
Authority: JP
Inventors: 雅己浜田; 宏藤原; 豊治榛澤; 信一中村; 繁男徳永; 正彦絹川; 孝深谷; 朝規石川
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH05323199A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微小物体を立体的にテ
レビ観察する実体観察装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、特開平１
ー３１９７２１号公報があり、図２４に示すように、実
体顕微鏡の立体視をするために、１対の結像光学系をそ
れぞれ分割し、その結像位置にテレビカメラを取付け、
左右それぞれのテレビカメラで得られる像をスイッチャ
ーによりモニター上に交互に再生し、右眼光学系による
映像は右眼で、左眼光学系による映像は左眼で観察する
構成である。詳細には、標本Ｐからの光束は対物レンズ
２，左右それぞれの変倍光学系３Ｌ，３Ｒを通り、ビー
ムスプリッター５８Ｌ，５８Ｒで分割され、一方の光束
は直進して結像レンズ６２Ｌ，６２Ｒを通過し、接眼レ
ンズ６３Ｌ，６３Ｒにて拡大像が観察できる。また、分
割された他方の光束は９０°側方へ反射され、結像レン
ズ６４Ｌ，６４Ｒを通り、平面鏡６０Ｌ，６０Ｒで９０
°上方へ再び反射され、テレビカメラ６６Ｌ，６６Ｒの
撮像面６５Ｌ，６５Ｒに結像する。テレビカメラ６６
Ｌ，６６Ｒからの像は、スイッチャー２６によりモニタ
ー１９上に交互に映し出される。また、スイッチャー２
６に同期して開閉するシャッター２９Ｌ，２９Ｒを有す
るスコープ２８により右眼光学系による映像は右眼で、
また、左眼光学系による映像は左眼で交互に観察し、立
体視できるものである。

【０００３】更に、特開昭６３ー１４３５１９号公報
は、撮像素子を用いず共通の対物光学系の後方に、第
１，第２の２組の立体視観察光学系及び被検物を照明す
る照明系を配置し、前記第１の立体視観察光学系の左右
いずれか一方の光学系の近傍に、前記第２の立体視観察
光学系のための光軸偏向手段を設け、前記光軸偏向手段
に前記第２の立体視観察光学系を光学的に結合する構成
を示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１ー３
１９７２１号公報においては、副観察者は立体テレビ映
像を観察しながら補助作業を行うことになるが、立体テ
レビ画像は、主観察者から見た方向の画像であるため、
作業しにくいという欠点があった。また、立体テレビ画
像を観察しながら作業を行うため、姿勢が不自然とな
り、長時間の作業には支障が生じていた。特開昭６３ー
１４３５１９号公報においては、鏡基内に２組の観察光
学系を組み込んであるが、この２組の観察光学系の互い
の干渉を避けるため、鏡基が大型化してしまい、操作性
の面で不便な点があった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、主観察者と
副観察者との観察方向可動範囲が更に拡大し、副観察者
の観察像は、副観察者側から見た観察像であり、しかも
鏡基が小型である実体観察装置の提供を目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による実体観察装
置は、変倍光学系を含む単一の対物光学系と該対物光学
系に複数の瞳を設定する接眼光学系を有し、内向角をも
って物体の立体視を可能にする実体観察装置において、
該接眼光学系は少なくとも３つの撮像素子を有し、か
つ、該撮像素子群には鏡基外部に設けた表示手段の移動
に連動する撮像素子を含み、該表示手段の移動に伴う該
撮像素子群の移動又は回転運動により得られる１対の結
像光学系の光束を表示することにより物体の立体視を可
能にすることを特徴としている。

【０００７】

【作用】観察鏡筒には変倍光学系を含む単一の対物光学
系と該対物光学系に複数の瞳を設定する接眼光学系を備
え、接眼光学系には３つの撮像素子を有するもので、１
つの撮像素子を共有化することにより、３つの撮像素子
で２方向からの立体映像を鏡基に取り付けた２つのモニ
ター（表示手段）に映し出すものである。１つのモニタ
ーは鏡基に固設し、他方のモニター（表示手段）は鏡基
上で移動可能に構成しモニターの観察方向を変えられ
る。また、移動可能なモニターとともに撮像素子も移動
し、前記の共有化される撮像素子を回転、または撮像素
子からの映像を回転させることにより、モニター方向か
らの立体映像を観察する。

【０００８】

【実施例】図１〜図１２は、本発明装置の第１実施例に
関するもので、図１は、構造を示した断面図である。１
は鏡基、２は鏡基１の下方に設けた対物レンズ、３は対
物レンズ２の上方に設け、観察倍率を変化させる変倍光
学系である。４，５及び６はいずれも変倍光学系３の上
方に位置する撮像素子であり、それぞれが結像レンズ４
Ｌ，５Ｌ，６Ｌとレンズ枠４Ｆ，５Ｆ，６Ｆを一体化し
構成してある。７は撮像素子４，５及び６の直上で鏡基
１に固設してあるガイド板で撮像素子６を保持し、１１
は２本のサポータ１７，１８によりガイド板７に固定し
てある弧状スリット型のガイドである。１６は鏡基１の
天部に設けた軸受、８は撮像素子５を保持し軸受１６に
回転自在に取り付けた軸である。

【０００９】図２は、図１のＣ−Ｃ切断図である。１３
はＯ点を中心とする軸８に固設したアーム、１４はアー
ム１３の先端に植設しガイド１１内を移動するピンであ
る。アーム１３の延長上で、Ｏ点から距離Ｌの位置Ａ′
点を中心として、撮像素子６をアーム１３と平行にガイ
ド板７に固定してある。１２はバイモルフ圧電素子等の
棒状に形成された圧電素子、１５は圧電素子１２を鏡基
１に固定する固定部材である。４０は一端を圧電素子１
２の先部に取り付け他端がピン１４に係合している駆動
棒、９はベアリング等を介してＯ点を中心とする軸８に
回転自在に取り付けた移動アーム、３４は移動アーム９
の下面においてＯ点から距離Ｌの位置Ｂ′点を中心とし
て垂直に植設した移動軸、３５はガイド板７に設け、移
動軸３４を挿入、案内する弧状のガイドスリットであ
る。移動軸３４の下端部には撮像素子４が固設してあ
る。この場合、撮像素子４と移動アーム９（Ｏ−Ｂ′）
は平行である。なお、１０は移動アーム９の上面に植設
し、ガイド１１内を移動するストッパーであり、Ａ点は
ガイド１１の右端にピン１４がある場合の位置を示して
いる。

【００１０】図３は、アーム１３に植設したピン１４と
駆動棒４０の構成を示す詳細図である。３２はピン１４
の側面に取り付けたダンパー、３３はピン１４に穿設し
駆動棒４０の他端が遊貫しているスリットである。ダン
パー３２はゴム材を用い、ピン１４の移動の際の衝撃を
和らげるようになっている。

【００１１】図４は、鏡基１の上部平面図である。３６
は鏡基１の上部に穿設したスリット、２２は移動アーム
９の中央上面に設け、スリット３６に沿って移動できる
スタンドであり（図１及び図２参照）、スタンド２２は
鏡基１の上部を通り、外部に達している。

【００１２】図１に戻り、１９はスタンド２２が保持し
ているモニター（表示手段）であり、２０はスタンド２
１を介して鏡基１に保持されているモニター（表示手
段）である。モニター１９は移動アーム９と、モニター
２０はＡーＡ′線とそれぞれ平行になっている。図５
は、モニター２０とスタンド２１の接続に関する詳細図
である。モニター２０後部には保持部３８を設け、保持
部３８にはスタンド２１の先端に設けた軸３７を接続
し、モニター２０の傾度を可変できるようになってい
る。モニター１９とスタンド２２の接続も同様な構成と
なっている。

【００１３】図６は、ほこり等の侵入を防ぐキャップ３
９の、鏡基１上部への取り付けを示す図である。キャッ
プ３９は、ゴム製で伸縮自在の蛇腹状であり、スタンド
２１，２２を通す２つの穴を持ち、鏡基１の上部にはめ
込んである。

【００１４】図７は、図２におけるアーム１３のピン１
４がスリット１１ａの右端（Ａ点）に位置したときの、
撮像素子４，５及び６の取付け方向を示す図である。撮
像素子５，６は、アーム１３と平行の向きに取付け、ま
た、撮像素子４は、移動アーム９と平行の向きに取付け
てある。撮像素子５，６は矢印Ｆ_A方向から、撮像素子
４は矢印Ｆ_B方向から映像を得るので、撮像素子４は、
撮像素子５，６とは反対の向きに取付けてある。

【００１５】図８は、第１実施例の電気的接続を示すブ
ロック図である。２３，２４及び２５はビデオプロセッ
サ、２６は、ビデオプロセッサ２３，２４の信号を合成
するスイッチャー、２７は、ビデオプロセッサ２４から
のアフィン変換により画像を１８０°回転した信号とビ
デオプロセッサ２５の信号を合成するスイッチャー、２
８，２９はスコープ、３０は同期信号発生器、３１は圧
電素子１２を制御する圧電素子制御である。同期信号発
生器３０は、ビデオプロセッサ２３，２４，２５と圧電
素子制御３１に接続している。圧電素子制御３１は、圧
電素子１２，スイッチャー２６，２７に接続している。
ビデオプロセッサ２３，２４，２５は、それぞれ撮像素
子６，５，４に接続し、スイッチャー２６は、スコープ
２８，モニター１９に接続し、スイッチャー２７は、ス
コープ２９，モニター２０に接続している。

【００１６】次に、第１実施例の作用について述べる。
図９は、第１実施例の光学的配置の概略図、図１０は、
撮像素子４，５，６の方向についての説明図である。標
本Ｐの光束は対物レンズ２，変倍光学系３を経て、それ
ぞれの結像レンズ４Ｌ，５Ｌ，６Ｌにより撮像素子４，
５，６で結像する。

【００１７】圧電素子制御３１より負のパルス信号が圧
電素子１２に送信されると、圧電素子１２が変形し、駆
動棒４０はアーム１３をガイド１１の右端Ａ点に移動す
る。このとき、アーム１３の方向は、図２で示すＯＡ′
線上に位置するので、アーム１３とともに回動する撮像
素子５は、固定した撮像素子６と同方向（矢印Ｆ_Aから
見た向き）となる。つまり、モニター２０の観察方向と
一致することになる。矢印Ｆ_B方向からモニター１９を
観察する場合は、移動アーム９とモニター１９は、一体
となり移動する。図１０で撮像素子４がＢ′点の位置に
あるとすると、撮像素子５，６は実線で示される方向と
なり、駆動棒４０の先端はＡ点の位置にある状態とな
る。

【００１８】圧電素子制御３１より正のパルス信号が圧
電素子１２に送信されると、図２で鎖線表示するよう
に、圧電素子１２は前述と逆方向に変形する。その結
果、ガイド１１内にある移動アーム９のストッパー１０
の位置Ｂに、駆動棒４０はアーム１３を回転させる。ア
ーム１３は位置Ｂで停止するので、撮像素子５の方向は
図１０で鎖線表示するように、撮像素子４と同方向を向
き、モニター１９の観察方向と一致する。

【００１９】図１１はタイムチャートで、同期信号発生
器３０が送信する同期信号（ａ）と、同期信号（ａ）よ
り圧電素子１２を駆動する圧電素子制御パルス（ｂ）と
のタイムチャートを示すものである。圧電素子制御３１
は、同期信号（ａ）を受けると、圧電素子１２へ正の圧
電素子制御パルス（ｂ）を印加する。圧電素子１２は、
圧電素子制御パルス（ｂ）により変形し、約α後に、駆
動棒４０はＢ点に維持されている。再度、圧電素子制御
３１に同期信号（ａ）が入力されると、圧電素子１２へ
負の圧電素子制御パルス（ｂ）を印加する。圧電素子１
２は逆方向に変形し、約β後に、駆動棒４０はＡ点の位
置に達する。したがって、同期信号（ａ）を送り続ける
ことにより、撮像素子５は、図１０に示すＡＢ間の揺動
運動を繰り返すことになる。

【００２０】撮像素子４，５，６からの信号は、同期信
号（ａ）の立ち上がりα後、圧電素子１２の変形の完了
後、それぞれのビデオプロセッサ２５，２４，２３に送
信される。スイッチャー２６へは、ビデオプロセッサ２
３から図１０で示す撮像素子６の映像信号、ビデオプロ
セッサ２４から撮像素子５の映像信号が送られる。スイ
ッチャー２７へは、ビデオプロセッサ２５から撮像素子
４の映像信号、ビデオプロセッサ２４から撮像素子５の
映像信号が送られ、ビデオプロセッサ２４の映像信号
は、スイッチャー２７内でアフィン変換で１８０°回転
する。

【００２１】図１２は、スイッチャー２６，２７の入出
信号及びスコープ２８，２９の動作の説明図である。ビ
デオプロセッサ２４の映像信号（ｃ）は、図１０で示す
ように、撮像素子５が回転した５_A，５_Bの交互の位置
での映像信号であり、５１Ｂ，５３Ｂは５_Bの位置での
映像信号、５２Ａ，５４Ａは５_Aの位置での映像信号で
ある。また、ビデオプロセッサ２４のアフィン変換映像
信号（ｇ）は、ビデオプロセッサ２４の映像信号（ｃ）
を１８０°回転した映像信号であり、ビデオプロセッサ
２４の映像信号（ｃ）の５１Ｂ，５２Ａ，５３Ｂ，５４
Ａは、それぞれビデオプロセッサ２４のアフィン変換映
像信号（ｇ）に対応する。

【００２２】スイッチャー２６は、圧電素子制御３１が
パルス信号を出力しているときは、合成信号としてビデ
オプロセッサ２４の映像信号（ｃ）を合成し、前記パル
ス信号を出力していないときは、ビデオプロセッサ２３
の映像信号（ｄ）を合成し、スイッチャー２６の合成信
号（ｅ）を作る。スイッチャー２７は、圧電素子制御３
１がパルス信号を出力していないときは、ビデオプロセ
ッサ２４のアフィン変換映像信号（ｇ）を合成し、前記
パルス信号を出力しているときは、ビデオプロセッサ２
５の映像信号（ｆ）を合成し、スイッチャー２７の合成
信号（ｈ）を作る。モニター１９，２０には、それぞれ
スイッチャー２６の合成信号（ｅ），スイッチャー２７
の合成信号（ｈ）が送られ、それぞれ左右の画像が交互
に映し出される。また、スイッチャー２６，２７に接続
した立体視用のスコープ２８，２９は、モニター１９，
２０の像の切替えに同期して、左右のシャッターを交互
に開閉〔図１２の（ｉ），（ｊ），（ｋ），（ｌ）〕す
る。したがって、図２で示すＦ_Aの方向ではモニター２
０，Ｆ_Bの方向ではモニター１９により、立体画像が観
察できる。

【００２３】いま、モニター１９の方向を変えると、ス
タンド２２，移動アーム９，撮像素子４が、モニター１
９の変位に伴いＯ点を中心にして回転移動する。移動ア
ーム９に植設したストッパー１０も、ガイド１１内を移
動する。圧電素子１２に正のパルス信号を送ると、圧電
素子１２の変形に伴って、撮像素子５が回転する。圧電
素子１２が、正のパルス信号により変形したときには、
常にストッパー１０の位置で維持されるので、撮像素子
５，４は、同方向を向くことになる。したがって、モニ
ター１９が移動しても、モニター１９に映し出される画
像は、いつもモニター１９から見た方向のものが得られ
る。

【００２４】本実施例によれば、撮像素子５の回転に圧
電素子１２を使用しているので、鏡基１の長さを短くで
きる。また、撮像素子５の回転範囲は機構的に制限され
るので、移動する撮像素子４の位置を検出するセンサも
不要であり、制御回路が容易で安価に構成できる。

【００２５】図１３〜図１９は、本発明装置の第２実施
例に関するもので、図１３は、構造を示した断面図、図
１４は、図１３のＥ−Ｅ切断図である。以下の記述で
は、第１実施例と同じ構成部品には同一符号を用い、再
述しない。５は結像レンズ５Ｌのほかに、内部で奇数回
反射する補正光学系５Ｃを一体化し構成してある撮像素
子で、撮像素子６とともにガイド板７に固設してある。
４１は鏡基１に設けたガイド４２，４３により回転自在
に保持され外周にギヤ４５を具備しているイメージロー
テータ、４４はガイド板７，ガイド４２，４３が回転自
在に軸支する長軸４６に軸着されギヤ４５に噛合するギ
ヤである。５０はギヤ４８を軸着したステッピングモー
タ、４７は長軸４６の一端に軸着されギヤ４８に噛合す
るギヤ、４９はスタンド２２の下部に軸着されギヤ４７
に噛合するとともに、後述する図１５で示すスリット５
５を穿設してあるギヤである。５１はステッピングモー
タ５０を鏡基１の天部５４に固定する固定部材である。

【００２６】スタンド２２は、鏡基１の天部５４及びガ
イド板７により、回転自在に保持され、ギヤ４９の直上
において、横垂直方向に移動アーム９を設けてある。３
４は移動アーム９の先端に垂設した移動軸である。移動
軸３４はガイド板７のガイドスリット３５を遊貫してお
り、スタンド２２の回転に伴ってガイドスリット３５内
を摺動し、また、軸端部には撮像素子４を保持してい
る。５２はガイド板７上でギヤ４９に対向し、かつ、撮
像素子５，６を結ぶ直線上に設け、ギヤ４９のスリット
５５を検出する反射式フォトインタラプタ等からなるセ
ンサー、５３は移動アーム９の下面でギヤ４９に対向し
設け、ギヤ４９のスリット５５を検出する反射式フォト
インタラプタ等からなるセンサーである。第１実施例と
同様、１９はスタンド２２が移動アーム９と平行に保持
しているモニター、２０はスタンド２１を介して鏡基１
の天部５４に保持されているモニターであり、撮像素子
５，６を結ぶ直線と平行になっている。

【００２７】図１５は、撮像素子４，５，６とセンサー
５２，５３及びスリット５５の配置、取付け方向を示す
図である。上述のように、センサー５２が撮像素子５，
６の各中心Ｊ点とＨ点を結ぶ直線上に、センサー５３が
撮像素子４，５の各中心Ｇ点とＪ点を結ぶ直線上に配置
してあることを示す。ガイド板７下面において、撮像素
子５，６は同方向（モニター２０と平行で、観察方向Ｆ
_Aと垂直）に固設してある。また、移動軸３４端部にお
いて、撮像素子４は移動アーム９及びモニター２０と平
行（観察方向Ｆ_Bと垂直）に固設してある。ギヤ４９の
スリット５５がセンサー５２と対峠した位置では、撮像
素子５に結像される標本像が回転してないように、イメ
ージローテータ４１が設定されている。この位置を初期
位置と呼ぶ。なお、ギヤ４５，４４，４７及び４９の歯
車比は、４：１：２：２の構成であり、ギヤ４５がα回
転すれば、ギヤ４９は２α回転することになる。

【００２８】図１６は、第２実施例の電気的接続を示す
ブロック図である。撮像素子４，５，６はそれぞれビデ
オプロセッサ２３，２４，２５に、ビデオプロセッサ２
３，２４，２５は同期信号発生器３０に接続している。
ビデオプロセッサ２３は映像信号を合成するスイッチャ
ー２６のｒに、ビデオプロセッサ２４は映像信号を合成
するスイッチャー２６のｓと、映像信号を合成するスイ
ッチャー２７のｒとに、また、ビデオプロセッサ２５は
スイッチャー２７のｓに接続している。スイッチャー２
６はスコープ２８とモニター１９に接続し、スイッチャ
ー２７はスコープ２９とモニター２０に接続している。
同期信号発生器３０はステッピングモータ５０を駆動す
るドライバー５６，また、ギヤ４９のスリット５５を検
出するセンサー５２，５３に接続している。

【００２９】次に、第２実施例の作用について述べる。
図１７は、第２実施例の光学的配置の概略図、図１８
は、スイッチャー２６，２７の識別信号・合成信号の説
明図である。標本Ｐの光束は、共通の対物レンズ２，変
倍光学系３を経て、それぞれの結像レンズ４Ｌ，５Ｌ，
６Ｌにより撮像素子４，５，６で結像する。撮像素子５
も結像レンズ５Ｌの結像位置に配置してあるが、結像レ
ンズ５Ｌと変倍光学系３の間にイメージローテータ４
１，補正光学系５Ｃを配置し、イメージローテータ４１
を回転させることにより、撮像素子５の結像も回転す
る。イメージローテータ４１を通過した後、補正光学系
５Ｃを通るので，撮像素子５には表像が結像する。

【００３０】電源を投入すると、コントローラ３０′
は、ドライバー５６に駆動指令を出し、ドライバー５６
はステッピングモータ５０を回転する。センサー５２に
より、コントローラ３０′は、ギヤ４９のスリット５５
を検出し、ステッピングモータ５０を停止させる。ここ
までが、初期位置の設定である。初期位置の設定終了
後、コントローラ３０′は、ビデオプロセッサ２３，２
４，２５へ同期信号を送信するとともに、スイッチャー
２６，２７に識別信号ｔ“ＨＩＧＨ”を送る（図１８参
照）。ビデオプロセッサ２３，２４，２５は、それぞれ
が接続している撮像素子４，５，６の映像信号をスイッ
チャー２６，２７に送信する。

【００３１】一定期間経過後、コントローラ３０′がド
ライバー５６に駆動指令を送信し、ドライバー５６はス
テッピングモータ５０を回転する。この場合、上部から
見て時計回転である。コントローラ３０′は、センサー
５３がギヤ４９のスリット５５を検出したところで、ス
テッピングモータ５０を停止させる。前述のように、ギ
ヤ４５，４４，４７，４９の歯車比は４：１：２：２な
ので、ギヤ４９が初期位置から角度αまで回転すれば、
イメージローテータ４１は角度α／２回転し（図１５参
照）、撮像素子５は回転角度αの結像を得る。コントロ
ーラ３０′は、センサー５３によるスリット５５の検出
後、ビデオプロセッサ２３，２４，２５へ同期信号を送
信するとともに、スイッチャー２６，２７に識別信号ｔ
“ＬＯＷ”を送る（図１８参照）。ビデオプロセッサ２
３，２４，２５は、それぞれに接続している撮像素子
４，５，６の映像信号をスイッチャー２６，２７へ送
る。一定期間経過後、コントローラ３０′は再びドライ
バー５６に駆動指令を送り、ドライバー５６はステッピ
ングモータ５０を回転し、センサー５２によりギヤ４９
のスリット５５を検出、初期位置になる。かくして、上
述の一連の動作を繰り返すのである。

【００３２】図１８につき説明すれば、ビデオプロセッ
サ２３の映像信号は５３０，５３１，５３２，５３４・・
・・・・・となり、ビデオプロセッサ２５の映像信号は５５
０，５５１，５５２，５５３・・・・・・・とる。ビデオプロ
セッサ２４の映像信号は、スリット５５がセンサー５２
に位置した映像信号５４０，５４２，５４４・・・・・・・及
びスリット５５がセンサー５３に位置した（α回転し
た）映像信号５４１α，５４３α・・・・・・・が交互に組み
合わさっている。スイッチャー２６，２７は、認識信号
ｔが“ＨＩＧＨ”のときはｒからの映像入力を、“ＬＯ
Ｗ”のときはｓからの映像入力を合成する。したがっ
て、スイッチャー２６により、２つの撮像素子の映像が
交互に合成され、（９４）スイッチャー２６の合成信
号、（９５）スイッチャー２７の合成信号を形成する。
更に、スイッチャー２６，２７は、左右の合成された映
像信号に同期させて、スコープ２８，２９のシャッター
を開閉するので、モニター１９，２０により立体画像を
観察することができる。なお、観察位置を変えモニター
１９を移動させても、移動アーム９に設けたセンサー５
３も移動するため、モニター１９方向の画像を得ること
ができる。

【００３３】第２実施例は、アフィン変換回路が不要で
あるので、低コストで構成できる。図１９は、第２実施
例の部分的変更を示したものである。すなわち、変倍光
学系３とイメージローテータ４１との間に偏光ビームス
プリッタ５９を、補正光学系５Ｃと撮像素子５との間に
も別の偏光ビームスプリッタ５８とネマティック液晶５
７を設ける。更に、ギヤ４９とスタンド２２を固定し、
ステッピングモータ５０を取り去った構成である。モニ
ター１９を保持しているスタンド２２が１回転すれば、
イメージローテータ４１が１／２回転するとともに、ビ
デオプロセッサ２３，２４，２５及びスイッチャー２
６，２７に同期をとり、ネマティック液晶５７の偏向を
コントロールすることにより、初期位置と回転位置にお
ける画像を、撮像素子５は得ることができる。この第２
実施例の部分的変更でも、モータ駆動、センサーによる
検出の不要化により、コスト低下がなされる。

【００３４】図２０〜図２３は、本発明装置の第３実施
例に関するものであり、図２０は構造を示す断面図、図
２１は図２０のＹーＹ切断図である。撮像素子４，５，
６の取付け方向、モニター１９，２０の取付け方向は、
ともに第２実施例と同じである。６２は、鏡基１の天部
５４の内側で撮像素子５，６を結ぶ線上に固設した板、
５３′は移動アーム９の上面で移動アーム縦軸と所定の
角度をなして固設したセンサーである。センサー５３′
は板６２との距離測定に用い、超音波式変位センサー等
を採用する。第１及び第２実施例との他の相違点は、モ
ニター１９を保持しているスタンド２２が、ガイド板７
に設けた軸受６３と天部５４により回動自在に保持され
ていることである。

【００３５】図２２は、第３実施例の電気的接続を示す
ブロック図である。撮像素子４，５，６は、それぞれビ
デオプロセッサ２３，２４，２５に接続している。ビデ
オプロセッサ２３の映像信号はスイッチャー２６のｒ
に、ビデオプロセッサ２５の映像信号はスイッチャー２
７のｓに送られる。ビデオプロセッサ２４は、アフィン
変換後の映像信号をスイッチャー２６のｓに、アフィン
変換を行わない映像信号をスイッチャー２７のｒに送信
する。スイッチャー２６，２７は、それぞれモニター１
９，２０，スコープ２８，２９に接続してある。センサ
ー５３′と接続するコントローラ３０′は、センサー５
３′の情報から、移動アーム９と板６２の角度を計算す
る演算機能を有し、角度情報は、信号ｙによりビデオプ
ロセッサ２４に送られる。また、コントローラ３０′
は、ビデオプロセッサ２３，２４，２５及びスイッチャ
ー２６，２７に接続している。

【００３６】次に第３実施例の作用について述べる。コ
ントローラ３０′は、センサー５３′から得た情報から
図２３に示す角度ｗを演算する。すなわち、スタンド２
２からＸの位置に移動アーム９の上面で移動アーム縦軸
と角度ｖをなして固設したセンサー５３′と板６２との
距離Ｙを求め、第２余弦法則による（１）式で角度ｗを
算出する。

【００３７】ｗ＝ｃｏｓ^-1（Ｘ²＋Ｚ²−Ｙ²）／２ＸＺ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）

【００３８】コントローラ３０′は、角度ｗの情報を信
号ｙによりビデオプロセッサ２４に送信し、ビデオプロ
セッサ２３，２５へは同期信号を送信する。ビデオプロ
セッサ２４は、撮像素子５からの映像信号をアフィン変
換により角度ｗ回転させスイッチャー２６のｓに、アフ
ィン変換しない映像信号をスイッチャー２７のｒに送信
する。また、コントローラ３０′は、識別信号ｔをスイ
ッチャー２６，２７へ送信する。コントローラ３０′が
ビデオプロセッサ２３，２４，２５へ送る同期信号及び
スイッチャー２６，２７に送るタイミングは、第２実施
例と同じである。したがって、スイッチャー２６には、
モニター１９の方向から見た撮像素子４，５の合成信号
が、スイッチャー２７には、モニター２０の方向から見
た撮像素子５，６の合成信号が得られ、それぞれスコー
プ２８，２９の左右のシャッターの開閉を映像信号と同
期させることにより、立体視が可能となる。また、モニ
ター１９を移動した場合でも、撮像素子５の映像信号の
回転角度ｗ′は求まるので、常にモニター１９の方向か
ら見た立体映像を得ることができる。

【００３９】第３実施例は、機械的回転機構が少ないの
で、画面の回転ずれ、ぶれがなく、鏡基をコンパクトに
することができる。また、画像の回転が電気的に処理さ
れるので、映像信号の高速化も可能であり、チラツキの
ない画像が容易に得られる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の実体観察装
置は、対物光学系及び変倍光学系が共通なので、独立し
た変倍光学系を有する顕微鏡と比較して、構造が簡単に
なり、安価に構成でき、各観察光軸の調整も容易とな
る。また、単一の観察光学系を共有化することにより、
鏡基の小型化及び観察方向の自由度の増大が望める。更
に、観察部は画像表示装置（モニター）を使用するの
で、鏡基をのぞき込む必要はなく、主観察者、副観察者
とも、それぞれの観察方向からの画像を、無理のない姿
勢で観察することができる。更に、主観察者側の映像信
号を、他の画像表示装置に送信することにより、主観察
者側と同じ映像を容易に観察できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第１実施例の構造を示す断面図で
ある。

【図２】図１のＣーＣ切断図である。

【図３】本発明装置の第１実施例の構造の部分詳細図で
ある。

【図４】本発明装置の第１実施例の構造の部分詳細図で
ある。

【図５】本発明装置の第１実施例の構造の部分詳細図で
ある。

【図６】本発明装置の第１実施例の構造の部分詳細図で
ある。

【図７】本発明装置の第１実施例の構造の部分詳細図で
ある。

【図８】本発明装置の第１実施例の電気構成を示すブロ
ック図である。

【図９】本発明装置の第１実施例の光学的説明図であ
る。

【図１０】本発明装置の第１実施例の光学的説明図であ
る。

【図１１】本発明装置の第１実施例の作用に関する説明
図である。

【図１２】本発明装置の第１実施例の動作に関する説明
図である。

【図１３】本発明装置の第２実施例の構造を示す断面図
である。

【図１４】図１３のＥーＥ切断図である。

【図１５】本発明装置の第２実施例の構造の部分詳細図
である。

【図１６】本発明装置の第２実施例の電気構成を示すブ
ロック図である。

【図１７】本発明装置の第２実施例の光学的説明図であ
る。

【図１８】本発明装置の第２実施例の動作に関する説明
図である。

【図１９】本発明装置の第２実施例を部分的変更した場
合の光学的説明図である。

【図２０】本発明装置の第３実施例の構造を示す断面図
である。

【図２１】図２０のＹーＹ切断図である。

【図２２】本発明装置の第３実施例の電気構成を示すブ
ロック図である。

【図２３】本発明装置の第３実施例の作用に関する説明
図である。

【図２４】従来の装置の構成を示す図である。

【符号の説明】１鏡基２対物レンズ３変倍光学系４撮像素子５撮像素子６撮像素子１９モニター２０モニター２３ビデオプロセッサ２４ビデオプロセッサ２５ビデオプロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村信一東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者徳永繁男東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者絹川正彦東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者深谷孝東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者石川朝規東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開昭63−240851（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−143519（ＪＰ，Ａ) 特開平１−319724（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 21/22 G02B 21/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】変倍光学系を含む単一の対物光学系と該
対物光学系に複数の瞳を設定する接眼光学系を有し、内
向角をもって物体の立体視を可能にする実体観察装置に
おいて、該接眼光学系は少なくとも３つの撮像素子を有し、か
つ、該撮像素子群には鏡基外部に設けた表示手段の移動
に連動する撮像素子を含み、該表示手段の移動に伴う該
撮像素子群の移動又は回転運動により得られる１対の結
像光学系の光束を表示することにより物体の立体視を可
能にすることを特徴とする実体観察装置。