JP3109297U - 倍率可変ｃｃｄ顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 本考案は、ＣＣＤを用いモニター可能な顕微鏡において、ＣＣＤ及びレンズ系を高倍率観察可能なスライド構造の機構を設ける。
【解決手段】 本考案は本体筒Ａ１１の内部に対物レンズ筒１を設け、本体筒Ｂ１０の内部に組み込んだＣＣＤセンサー３を、スライド用長穴９を通しスライド板６を移動させることにより、３と１相互距離を容易に連続可変する機構を工夫した。これにより、顕微鏡倍率を容易に高倍率化し、その倍率を連続的に変えることを可能にした。
【選択図】 図１

Description

本考案は、ＣＣＤを用いＴＶ、パソコンのモニターに高倍率観察可能な顕微鏡に関するものである。

従来の技術として、ＣＣＤ素子を用いＴＶ、パソコンなどのモニター上で観察可能なＣＣＤカメラがある。その観察倍率の高倍率、倍率可変にはカメラ本体に対しＣＣＤを固定しレンズを移動させる方法が一般的であり、発明考案の対象にはなっていない。本考案によるＣＣＤを移動させる機構について、その背景となる技術はなく参考となる文献は見あたらない。

従来のＣＣＤ顕微鏡は、レンズサイズ大きな構成の大きいＣマウント用のＣＣＤカメラ利用した構成が主であり、倍率可変にするため通常の顕微鏡と同様に、レボルバーを変えて、対物レンズを選択する方法を取っている。又は、レンズホルダーの前に長さの異なった拡張筒を設け、それを選択交換することにより高倍率化を行なっている。又、別の方法では複雑な構成からなる光学系を用いて、観察物体までの作動距離を固定したまま高倍率を可変にしているが、設計上非常に高価であり、倍率、光学的性能にも限界がある。この構造のレンズ構成では、被写界深度も浅く、深さを求めるためにはピントを変えて撮影し画像を合成しているものもある。

上記の課題を解決するために本考案のＣＣＤ顕微鏡は、対物レンズをレンズホルダーに固定したままＣＣＤ受光センサーのみを前後移動し、焦点位置を変えることにより倍率可変を行なう機構を考案した。従来の通常のＣＣＤカメラでは、ＣＣＤセンサーがカメラ本体のホルダーに固定されており、レンズを含めて一体型となっている。本考案では、従来の方法とは異なり、センサーヘッドと、電源及びコントロール部を含むところのカメラ本体が分離し、この間がケーブルで接続されているカメラを選択した。これによって、レンズに対する焦点位置が自由に変えられ、非常に広範囲に倍率が連続的に可変となる。むろんセンサーを固定し鏡筒内のレンズを前後する機構も考えられるが、レンズホルダーに対しレンズを奥に下げると視野が暗くなり、高輝度照明を使用しても超高倍率の撮影には不向きであると考えられる。

以上説明したように本考案によれば、常にレンズをホルダーの先端部に位置することが出来るため、高倍率に置いても比較的明るい視野を保つことが出来る。又、倍率変更に際し従来のようなレンズヘッドを選択交換するとか、拡張筒の長さをいちいち変える様な面倒な操作は不用で、極めて簡単なＣＣＤセンサーのスライド操作により、安定した高倍率観察が可能になる。さらに、移動機構が簡単であるので装置の小型化、軽量化が可能であり、レンズも極めて少数枚で簡単な設計で高性能化が可能となる。

考案の実施するための最良の形態

本考案に係るＣＣＤ顕微鏡の機構は、レンズ系をレンズホルダー先端部に固定したまま、ＣＣＤセンサーを移動することにより、高倍率での連続的な倍率可変を容易にした。その実施例を下記に示す。

本考案による具体的な実施例について説明する。図１は取付架台などを除く顕微鏡本体の構造を示すもので、下段がその機構の断面図、上段が上面から見た外観図である。図の対物レンズ筒１は、本体筒Ａ１１の先端部にフランジＡ２によって固定されている。受光用のＣＣＤセンサー３は光信号を電気に変換し送信する電気系と伴に、センサー筒４に納められフランジＢ５に固定されている。ＣＣＤセンサーは、本体筒Ｂ１０の外面に設けたスライド板６と手で掴むことのできるグリップ７により、１０の内部をスライド移動することが可能である。移動の際のガイドは、スライド用長穴９に沿って６が移動する機構を工夫した。この図のように、信号を処理し映像をモニターに送るコントロールボックスと３、４が分離され、信号ケーブル８により結ばれるタイプが好ましく、ＣＣＤを移動する際に機構が極めて容易な構造が可能となる。顕微鏡本体の筒を１０、１１に分けた理由はレンズの種類の交換を容易にするためであり、対物レンズを収納した筒１１を１０にねじで結合し、容易に着脱可能な機構を考案したものである。高倍率による手ブレを防ぐために、１０を適当な支柱に固定する目的で筒カバー１２の部分に支柱留めネジ１５を鏡筒に設けた。さらに高倍率に伴う明るさを確保するため、複数のＬＥＤ１３からなる高輝度照明ライト１４を付属させた。低倍率のときは、１２の部分を手持ち可能なように、１５に示すネジを施したブロックをはずせる機構を考えた。

図１ではＣＣＤ部分を直接スライドさせる機構を示したが、図２では安定性を考慮し、ＣＣＤを固定内蔵した本体筒Ｂ１０がスライドする機構を考案した。ここでは図１とは逆に、本体筒Ａ１１の口径を本体筒Ｂ１０の口径よりも大きくし、倍率可変時に１０が１１の内部で前後移動する機構を示す。当然、１０と１１の動きは相対的でありＣＣＤが移動したと言っても良いし、レンズが移動したと言う表現も可能である。図の上部が、相互間隔を広げ高倍率にした時の断面図、下部が低倍率化のため相互間隔を短くした時の断面図である。ただ、通常見られる機構のように、倍率可変レンズ系を移動する際にレンズが鏡筒の中を前後する方法では、筒の奥にレンズが移動したときに視野が暗くなって殆ど高倍率観察が不可能になる。本考案では倍率可変の際にＣＣＤセンサーとの距離を変えても、常にレンズが筒の先端に位置しているので、明るい画像を提供することが出来る。なお、倍率可変時にレンズとＣＣＤの距離が隔たるほど、高倍率化が可能であることは光学の理論から自明なことである

本考案による倍率可変機構はＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳなどの画像センサーを使ったカメラの分野で、その高倍率特性を利点とする監視目的に広く用いられる。例えばＣＣＤ素子を用いてＴＶ、パソコンなどのモニター上に高倍率観察可能にするＣＣＤ顕微鏡などに有効に用いられ、本考案による方法は軽量、コンパクトな形状で、明るい画像を提供することが出来る。

本考案の実施例１にかかわる倍率可変を可能にする、レンズとＣＣＤセンサー間の距離を変える機構であり、図の上部がその外観図、下部がその断面図である。 本考案の実施例２にかかわるレンズとＣＣＤセンサー間の距離を変える機構を示し図の上部がその間隔を広げ高倍率にした時の全系の断面図、下部が低倍率化のためその距離を短くした時の全系の断面図である。

符号の説明

１ 対物レンズ筒
２ フランジＡ
３ ＣＣＤセンサー
４ センサー筒
５ フランジＢ
６ スライド板
７ グリップ
８ 信号ケーブル
９ スライド用長穴
１０ 本体筒Ｂ
１１ 本体筒Ａ
１２ 筒カバー
１３ ＬＥＤ
１４ 高輝度照明ライト
１５ 支柱止めネジ

Claims (2)

1. ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の画像観察用センサーを用いて拡大観察モニターを可能にする装置において、鏡筒内に固定された顕微鏡対物レンズに対しこれらのセンサーをスライド移動させる機構を持たせることにより、倍率を連続的に変化させることが可能な顕微鏡
2. ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の画像観察用センサーを用いて拡大観察モニターを可能にする装置において、対物レンズを先端に固定したレンズ鏡筒部を、画像観察用センサーを固定した別の鏡筒部に対しスライド移動させる機構を持たせることにより、倍率を連続的に変化させることが可能な顕微鏡

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