JP3081630B2 - 拡大観察装置 - Google Patents

拡大観察装置

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JP3081630B2
JP3081630B2 JP02224333A JP22433390A JP3081630B2 JP 3081630 B2 JP3081630 B2 JP 3081630B2 JP 02224333 A JP02224333 A JP 02224333A JP 22433390 A JP22433390 A JP 22433390A JP 3081630 B2 JP3081630 B2 JP 3081630B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、医療、学術、産業等の各種の分野におい
て、例えば人の皮膚、微細な生物、あるいは集積回路の
ような被観察物の外面乃至表層を拡大して観察するのに
用いられるもので、殊に対物具を被観察物の表面に当接
または近接させるだけで、被観察物をそれがあるままの
位置で何らの加工を施すことなく拡大して観察すること
のできる拡大観察装置に関する。
〔従来の技術〕
従来より拡大観察用の器具乃至装置としては顕微鏡や
ルーペがあるが、顕微鏡は被観察物を加工してこれを顕
微鏡の側に持って行く必要があり、他方ルーペはそれ自
体を被観察物の側に持って行って被観察物に何らの加工
を施すことなく手軽に観察することができるが、被観察
物照明用の光源を備えておらず、また可能な倍率も低い
ものである。
このような事情を背景に、当出願人は高倍率という顕
微鏡の長所と手軽さというルーペの長所の両方を併せ持
った拡大観察装置を先に開発した(特開平1−308527
号、特願平1−26462号及び特願平1−273419号)。
この拡大観察装置は、図示せぬディスプレイ(表示手
段)及びコントローラからなる観察装置本体と、第2図
に示す対物具(特開平1−308527号に言う鏡筒及び導光
キャップ)100とからなり、対物具100は、映像拡大用の
光学系102を内蔵すると共に観察装置本体側に設けられ
ている光源から被観察物Mを照明するための照射光を導
く光ファイバ103も内蔵し、その先端に導光キャップ
(対物先端部)105を備えている。そして、この対物具1
00を手で持ったままその導光キャップ105を被観察物M
に当接または近接させ、対物具100中に内蔵されている
撮像素子104(CCD素子)で捉えた像をディスプレイに再
現して観察するもので、導光キャップ105の先端を被観
察物Mに当接させるかあるいは所定の近接距離に近接さ
せれば自ずとピントが合うようにされており、何らの技
能や熟練を必要とせず誰でも手軽に50倍〜数千倍の倍率
での観察を行えるというものである。
ところで、この拡大観察装置は、より強力な照射光を
得るためにコントローラ内に光源を設け、この光源から
光ファイバーで対物具に照射光を導くようにしており、
また撮像素子とディスプレイの間に介在する信号処理手
段もコントローラ内に設けるようにしている。そのた
め、対物具とディスプレイの他にコントローラが必要と
なり、その分、全体として大型化し、手軽さをより一層
重視する場合については不十分である。
また、このような拡大観察装置においては、被観察物
に照射する照射光の制御乃至被観察物からの映像光の制
御がよりよい観察にとって重要である。すなわち、一般
に被観察物を照射する照射光には、被観察物を正面から
照らす落射光と、被観察物の正面に対し平行に近い急角
度で照射する側射光と、及び透光性の被観察物の場合に
内部に透過した光で内側から表層を照らす透過光とがあ
り、また被観察物からの映像光には被観察物の表面でそ
のまま直接的に反射される表面反射光と、被観察物の表
層を一旦透過して来る非表面反射光とがあるが、これら
の光を適宜に選択あるいは組み合わせることにより、よ
り有効な観察を行える。
〔発明が解決しようとする課題〕
そこで、この発明は、より一層小型化して手軽な扱い
が可能であり、しかも映像光の選択が可能であるような
拡大観察装置の提供を目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
このような目的は、対物具と、この対物具で得られる
被観察物の拡大像を表示するための表示手段とよりなる
拡大観察装置に於いて、対物具は接・離自在な前方ブロ
ックと後方ブロックとからなり、前方ブロックには被観
察物拡大用の光学系と、この光学系と対応させた、被観
察物照明用の光源が内蔵されていると共に、後方ブロッ
クには光学系からの拡大像を捉える撮像手段と撮像手段
からの信号を処理して表示手段に出力する信号処理手段
とが内蔵されており、且つ、光源と被観察物との間に第
1偏光子が、被観察物と光学系との間に第2偏光子がそ
れぞれ設けられることで、第1、第2の両偏光子につい
て偏光方向を相対的に変化自在に構成されていることを
特徴とする拡大観察装置により達成される。
〔作用〕
この拡大観察装置は、光源及び信号処理手段も対物具
に内蔵させるようにしているので、前述の従来のもので
は必要としていたコントローラが不要となり、その分、
全体が小型化する。しかも、この光源及び信号処理手段
の対物具への内蔵は、光源についてみると、光源がそれ
ぞれ被観察物に近くなるから、光源の出力がより小さく
て済むということであり、光源自体を格段に小型化でき
ることに結び付き、また信号処理手段についてみると、
信号処理手段がそれだけ撮像手段に近くなるから、信号
処理手段の容量が従来の場合に比べ格段に小さくて済む
ということであり、信号処理手段を格段に小型化できる
ことに結び付く。つまり、光源及び信号処理手段の対物
具への内蔵は光源及び信号処理手段の小型化に結び付
き、この小型化がまた内蔵化を可能にするという有機的
関連が全体の小型化をもたらしているものである。
しかも、この拡大観察装置は、このような光源及び信
号処理手段の対物具への内蔵化と関連させて、対物具を
光学系及び光源を内蔵する前方ブロックと撮像手段及び
信号処理手段を内蔵する後方ブロックとに分割し両者を
接・離自在としているので、拡大率や対象被観察物の種
類に応じて専用仕様とした前方ブロックを予め用意して
おき、この交換だけで必要な観察に簡単に対応できるこ
とになり、扱いがより一層手軽になる。
さらに、この拡大観察装置の対物具では、第1及び第
2の両偏光子を、この両偏光子について偏光方向を相対
的に変化自在としているので、表面反射光を遮断して非
表面反射光だけでの観察を行え、より多面的な観察が可
能となる。すなわち、第1偏光子で偏光とされた照射光
は、被観察物の表面でそのまま直接的に反射される表面
反射光ではそのまま偏光性を有しているが、被観察物の
表層を一旦透過して来る非表面反射光では自然光化す
る。したがって、第1偏光子に対し第2偏光子の偏光方
向を変えてやることにより偏光性をそのまま有している
表面反射光を遮断できることになる。
尚、表面反射光の遮断は、両偏光子の偏光方向を変え
るのでなく、両偏光子間において偏光そのものの偏光面
を回転させることによっても可能であり、そのために
は、両偏光子の間に偏光面回転手段を介在させ、この偏
光面回転手段により偏光の偏光面を回転させればよい。
〔実 施 例〕
以下、この発明の実施例を説明する。
この拡大観察装置は、第1図に示すような対物具1
と、この対物具1で得られた被観察物Mの拡大像を再生
・表示する例えばCRTのような表示手段(図示せず)と
よりなる。
対物具1は、全体が細長い筒状のもので、前方ブロッ
ク3と後方ブロック4とに分割されており、前方ブロッ
ク3が後方ブロック4に対し着脱できるようになってい
る。
前方ブロック3は、その先端に対物先端部5を備える
と共に、内部に被観察物拡大用の光学系6と被観察物照
明用の光源7を内蔵している。
対物先端部5は、その先端を被観察物Mの表面に当接
させることにより光学系6の対物レンズ11の焦点に対し
被観察物Mの表面が合うようにするためのものであり、
前方ブロック3に対し螺着されている。
光学系6は、筒状のホルダ10に対物レンズ11及び他の
レンズを保持させてなるもので、ホルダ10の先端部には
先窄まり状に形成した遮光庇12が設けられている。そし
て、この光学系6には第2偏光子13及び偏光の偏光面を
回転させるために偏光面回転手段14が組み合わされてい
る。尚、光学系6は、前述のように、基本的には対物先
端部5の先端が被観察物Mの表面に当接することにより
対物レンズ11の焦点が被観察物Mの表面に合うように位
置決めされるが、対物先端部5の前方ブロック3に対す
る螺合状態を調整することにより非接触観察も可能なよ
うになっている。
光源7は、ホルダ10の遮光庇12の外側に対応する位置
に配されており、その光が遮光庇12で遮られて光学系6
に直接入ることのないように配慮されている。そして、
この光源7には被観察物Mへの照射光を偏光とするため
の第1偏光子15が組み合わされている。尚、光源7とし
ては、小さなランプを複数個配列してもよいし、また円
環状のランプを用いることもできる。
この前方ブロック3は、後方ブロック4に対し着脱で
きるものであるから、拡大率や対象被観察物の種類に応
じてた専用仕様のものを予め複数用意して置き、この専
用仕様のものを選択的に使い分けることが可能である。
後方ブロック4は、光学系6により得られる被観察物
Mの拡大像を捉える撮像手段(CCD素子)16及び撮像手
段16からの信号を処理する信号処理手段17を内蔵してい
る。また、この後方ブロック4は、先端面に前方ブロッ
ク3の接続のための嵌合筒18が突設され、後端部からは
表示手段に接続するケーブル19が導出されており、さら
に光源7のON/OFF用のスイッチ20が側面に設けられ、こ
のスイッチ20からの導線の端子21が先端面に臨まされて
おり、前方ブロック3の後端面に臨まされている光源7
からの導線の端子22と接続するようになっている。
このような拡大観察装置を用いて被観察物Mの観察を
行うには、対物具1を被観察物Mの側に持って行き、接
触観察が可能な被観察物であればその対物先端部5の先
端を被観察物Mの表面に当接させ、また非接触観察が必
要な場合には対物先端部5の前方ブロック3に対する螺
合状態を調整し、対物先端部5を被観察物Mから離して
観察する。
この観察に際しては、第1偏光子15と第2偏光子13と
の関係を調整することにより、被観察物Mの表面でその
まま直接的に反射される表面反射光を遮断することがで
き、被観察物Mの表層を一旦透過して来る非表面反射光
だけによる観察が可能である。すなわち、第1偏光子15
で偏光化された光源7からの照射光は、被観察物Mの表
面でそのまま直接的に反射される表面反射光と、被観察
物Mの表層を一旦透過して来る非表面反射光とを含む映
像光となるが、この内の表面反射光は第1偏光子15によ
る偏光性をそのまま有しており、他方、非表面反射光は
被観察物Mの表層を一旦透過したことにより自然光化し
ている。したがって、偏光面回転手段14にて表面反射光
の偏光方向を回転させてやるか、あるいは第1偏光子15
に対し第2偏光子13を機械的に回転させてその偏光方向
を変えてやれば、表面反射光を遮断できるものである。
もっとも、偏光面回転手段14は、第1偏光子15と被観察
物Mとの間に設けても同様の結果を得られる。
尚、偏光面回転手段14としては、例えば、PLZT〔Pb
(Zr、Ti)O3系固溶体のPbの一部をLaで置換したセラミ
ックス〕や、液晶素子のように電気光学効果を有し電気
的に偏光面を回転させることのできるものを用いるのが
好ましい。また、第2偏光子13の機械的回転手段として
は公知の手段を適宜に採用できる。
〔発明の効果〕
この発明による拡大観察装置、以上説明してきた如き
ものなので以下の如き効果を有する。
(a).光源及び信号処理手段も対物具に内蔵させるよ
うにしているので、全体が小型化し、扱いがより容易化
している。
(b).対物具を前方ブロックと後方ブロックとに分割
し両者を接・離自在としたことにより、拡大率や対象被
観察物の種類に応じて予め専用仕様とした前方ブロック
の交換だけで必要な観察に簡単に対応でき、より一層手
軽な観察が可能となる。
(c).第1及び第2の両偏光子を設け、この両偏光子
により表面反射光を遮断して非表面反射光だけでの観察
を可能としているので、より多面的な観察を行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明による拡大観察装置の対物具の一部
断面を含む概略側面図、そして 第2図は、従来の拡大観察装置の対物具の概略側面図で
ある。 1……対物具 3……前方ブロック 4……後方ブロック 6……光学系 7……光源 13……第2偏光子 14……偏光面回転手段 15……第1偏光子 16……撮像手段 17……信号処理手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 21/00 G02B 21/06 - 21/36 G02B 26/00 - 26/08 H04N 5/225

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対物具と、この対物具で得られる被観察物
    の拡大像を表示するための表示手段とよりなる拡大観察
    装置に於いて、 対物具は接・離自在な前方ブロックと後方ブロックとか
    らなり、前方ブロックには、被観察物拡大用の光学系
    と、この光学系に対応させた被観察物照明用の光源とが
    内蔵されていると共に、後方ブロックには、光学系から
    の拡大像を捉える撮像手段と、撮像手段からの信号を処
    理して表示手段に出力する信号処理手段とが内蔵されて
    おり、 且つ、光源と被観察物との間に第1偏光子が、被観察物
    と光学系との間に第2偏光子がそれぞれ設けられること
    で、第1、第2の両偏光子について偏光方向を相対的に
    変化自在に構成されていることを特徴とする拡大観察装
    置。
  2. 【請求項2】第1、第2の両偏光子の偏光方向の相対的
    変化に代えて、第1偏光子と第2偏光子との間に偏光面
    回転手段を介在させた請求項1記載の拡大観察装置。
  3. 【請求項3】偏光面回転手段がPLZTである請求項2記載
    の拡大観察装置。
  4. 【請求項4】偏光面回転手段が液晶素子である請求項2
    記載の拡大観察装置。
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