JP3136247B2

JP3136247B2 - マイクロスコープ

Info

Publication number: JP3136247B2
Application number: JP06318522A
Authority: JP
Inventors: 光治酒井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 2001-02-19
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JPH08179220A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、観察対象となる微小な
被写体に接触または近接させて、被写体にランプ光を照
射し、ＣＣＤカメラで撮影した映像をモニター画面等に
より観察できるようにレンズを通して拡大するマイクロ
スコープに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被写体に接触または近接して、被
写体上の選ばれた領域を所望の倍率に拡大して撮像し、
その映像信号をモニターテレビ等の表示装置に出力して
観察するマイクロスコープの一例として、特開平４−１
０７４１０号公報に対物具を前後のブロックに分割し、
前方ブロックに光学系と光源を内蔵させ、後方ブロック
に撮像手段と信号処理手段を内蔵させた拡大観察装置が
開示されている。そして、拡大倍率の種類に応じて光学
系や光源の異なる仕様の前方ブロックを複数用意して、
これを使い分けるようにしている。

【０００３】ところが、この方式では前方ブロックごと
交換しなければならず、本来交換する必要のないものま
で交換され、前方ブロックが高価なものとなってしまっ
ている。そこで、倍率の異なるレンズを複数用意して、
レンズを交換するだけで所望の倍率が得られるようにし
たマイクロスコープがある。その構造を図７に示す。マ
イクロスコープの本体ケース１に固定された二重管構造
のレンズマウントユニット２の先端にレンズ３が螺合さ
れ、後端にＣＣＤマウント４が取り付けられている。Ｃ
ＣＤマウント４には固体撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａ
ｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）（図示せず）
がねじ５により固定されている。

【０００４】レンズマウントユニット２は、その内管６
の先端側にレンズ３が螺合され、中央の空間がＣＣＤに
連通する光路Ｌとされ、内管６にＣＣＤマウント４が内
嵌され、外管７と内管６との間の空間には、被写体を照
明するために光源からの照明光を被写体に導く光ファイ
バー８が通り、先端に円周状に配列されている。また、
先端の本体ケース１から突出した部分には集光キャップ
９が螺合されており、光ファイバー８の端面からの照明
光は、集光キャップ９の反射面で反射し、通過孔１０を
通って被写体に集められている。そして、光路Ｌ中にお
いて、ＣＣＤマウント４のレンズ側端部には防塵フィル
タ１１が一体的に組み込まれており、防塵フィルタ１１
は、防塵用として光学フィルタを使用しており、通常コ
ーティングを施した白板ガラス材が用いられる。

【０００５】ここで、レンズ３を交換して倍率を変更す
る場合、集光キャップ９をレンズマウントユニット２か
ら外して、レンズ３の先端部を指で持ち、レンズ３を取
り外す。取り外したレンズ３の代わりに別のレンズ３Ａ
をレンズマウントユニット２に挿入し、レンズマウント
ユニット２に螺合させ、集光キャップ９をレンズマウン
トユニット２に取り付けて完了する。

【０００６】ところで、一般に光路Ｌ上にゴミが存在す
る場合、ＣＣＤ表面に近いほど表示装置に映し出され、
その影響が大きい。上記のレンズ交換の際に、レンズマ
ウントユニット２のレンズ挿入部分の開口からゴミ等が
侵入する可能性があるが、侵入してもＣＣＤまで到達す
ることはなく、全て防塵フィルタ１１の表面で留まるこ
とになる。レンズ光路の関係で、倍率が低いレンズ３の
場合はこの防塵フィルタ１１でゴミ等を防ぎ、ＣＣＤ表
面近くでのゴミによる光路妨害がなければ、撮影された
映像を表示装置で見たときゴミは確認されない。ところ
が、倍率が高い場合は防塵フィルタ１１上のゴミ等が表
示装置では確認される。したがって、防塵フィルタ１１
上のゴミを除去する必要があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の防
塵フィルタでは、防塵フィルタ上のゴミを除去するには
レンズマウントユニットの先端の開口から奥まった位置
に防塵フィルタがあるため、ゴミの除去作業がしにく
い、また油脂分を含んだゴミが防塵フィルタに付着する
と、防塵フィルタを本体ケースから取り出して分解しな
いと清掃できない、しかも分解するには使用者でなくサ
ービス員でないと作業の安全性を害するという問題が生
じていた。

【０００８】本発明は、上記に鑑み、防塵フィルタのゴ
ミの清掃を簡単にできる構造のマイクロスコープを提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１の如く、本体ケース１に、被写体を所望の倍
率に拡大するレンズ３と、レンズ３を通して被写体を撮
像する固体撮像素子（ＣＣＤ）２４とが設けられ、ＣＣ
Ｄ２４とレンズ３との間の光路Ｌ中にＣＣＤ側の防塵を
目的とした第１防塵フィルタ５０が配され、第１防塵フ
ィルタ５０とレンズ３との間に第２防塵フィルタ５１が
着脱自在に配されたものである。

【００１０】そして、レンズ３を装着するとともにレン
ズ３とＣＣＤ２４との間の光路Ｌを形成するレンズ保持
体（レンズマウントユニット）２が本体ケース１に設け
られ、レンズマウントユニット２に第２防塵フィルタ５
１を取り付けたフィルタカラー５３が着脱自在に装着さ
れている。図４の如く、第２防塵フィルタ５１はフィル
タカラー５３の端部に装着され、第２防塵フィルタ５１
を固定するフランジ５５がフィルタカラー５３に嵌合さ
れている。さらに、第２防塵フィルタ５１を所定位置に
位置決めし、かつ本体ケース１から第２防塵フィルタ５
１を取り出すための着脱手段が設けられている。

【００１１】また、図６の如く、フィルタカラー５３の
周壁に第２防塵フィルタ５１を清掃するための清掃孔６
２が形成されている。

【００１２】

【作用】上記課題解決手段において、レンズ交換の際に
ゴミ等がレンズマウントユニット２内の光路Ｌ中に侵入
すると、第２防塵フィルタ５１が汚れ、第１防塵フィル
タ５０は汚れない。そこで、着脱手段によりフィルタカ
ラー５３をレンズマウントユニット２から取り出し、第
２防塵フィルタ５１を清掃する。このとき、第２防塵フ
ィルタ５１はフィルタカラー５３に対して分解可能とな
っているので、第２防塵フィルタ５１を取り外して清掃
すれば、頑固な汚れまできれいにすることができる。あ
るいは清掃孔６２を利用すれば、取り外すことなく簡単
に清掃することもできる。このように、本体ケース１を
分解することなく、汚れた第２防塵フィルタ５１を取り
外すことができ、清掃作業性が向上するとともにサービ
ス性も向上する。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例のマイクロスコープは、図
２，３の如く、被写体を撮像するための撮像部２０が内
蔵された本体ケース１と、撮像部２０を制御する制御部
２１が内蔵された携帯用ハンドル２２とから構成され、
ハンドル２２に本体ケース１が軸２３周りに回転自在に
支持されている。撮像部２０は、ＣＣＤ２４と、被写体
照明用光源としてのハロゲンランプ２５と、ＣＣＤ２４
からの出力信号を映像信号として制御部２１に出力する
映像信号処理部２６と、レンズ３とを備えている。

【００１４】本体ケース１の上方にハロゲンランプ２５
が配置され、その前方に順に熱吸収フィルタ３０、集光
レンズ３１、光ファイバー８が同軸に配置されている。
また、ハロゲンランプ２５の下方には冷却ファン３２が
配置され、ハロゲンランプ２５から発生する熱を排気口
３３から外部に排出している。冷却ファン３２の前方に
は映像信号処理部２６が搭載されたプリント基板３４が
配置され、冷却ファン３２によって形成される空気流の
流路上にあり、これによって冷却される。そして、本体
ケース１の前方にはＣＣＤ２４およびレンズ３が配置さ
れており、その基本的な構造は図７に示した従来のもの
と同じであるので、詳細な説明は省略する。

【００１５】前記制御部２１は、可撓ケーブルによって
プリント基板３４に接続され、中央処理部であるマイク
ロコンピュータ３５、映像信号を加工するための処理部
である映像出力切替部３６、デコーダ３７、Ａ／Ｄ変換
器３８、メモリ３９、Ｄ／Ａ変換器４０、エンコーダ４
１、メモリ制御部４２、キャラクタ制御部４３から構成
されている。また、制御部２１では、ＣＣＤ２４やハロ
ゲンランプ２５の駆動を制御するとともに、被写体照度
に応じて露光時間を可変する可変電子シャッター方式の
制御を行っている。

【００１６】そして、ハロゲンランプ２５から発せられ
た光は、集光レンズ３１で集光され、光ファイバー８を
通じて被写体を照射する。レンズ３を通して拡大されＣ
ＣＤ２４に撮像された被写体からの光信号は、映像信号
処理部２６で加工され、映像信号として制御部２１に入
力される。制御部２１でさらに加工されて、映像信号と
してケーブルによって接続されたモニターテレビ４４に
出力され、モニターテレビ４４に映し出される。モニタ
ーテレビ４４に出力される映像信号には動画と静止画の
２種類があり、マイクロコンピュータ３５が切り替え制
御を行っている。動画では、撮像部２０からの映像信号
がそのままモニターテレビ４４に出力され、静止画で
は、撮像部２０からの映像信号に対してデコード（Ｙ／
Ｃ分離、クロマ信号により色差信号の生成）、メモリ書
き込み、読み込み、およびエンコード（輝度信号、色差
信号によりコンポジットビデオ信号の生成）の各処理を
施したうえ、モニターテレビ４４に出力される。

【００１７】次に、本発明の要部である防塵フィルタの
ゴミの清掃を容易にできる構造について説明する。図１
の如く、レンズマウントユニット２におけるＣＣＤ２４
とレンズ３との間の光路Ｌ中にＣＣＤ側の防塵を目的と
した第１防塵フィルタ５０が配され、第１防塵フィルタ
５０とレンズ３との間に第２防塵フィルタ５１が着脱自
在に配されている。

【００１８】第１防塵フィルタ５０は、コーティングを
施した白板ガラス材からなり、ＣＣＤマウント４の先端
に組み込まれ、フランジ５２によって固定されている。
この製造工程において、ＣＣＤ２４から第１防塵フィル
タ５０までの間にはモニターテレビ４４上で影響のある
ゴミの侵入がないように作り込まれている。

【００１９】第２防塵フィルタ５１は、第１防塵フィル
タ５０と同じ材料で第１防塵フィルタ５０より大径に成
形され、レンズマウントユニット２の内管６に摺動可能
に装着された筒状のフィルタカラー５３の後端に取り付
けられている。すなわち、図４の如く、フィルタカラー
５３の内周に形成された溝５４に第２防塵フィルタ５１
がはめ込まれ、外側からフランジ５５によって押さえ込
まれている。

【００２０】そして、フィルタカラー５３をレンズマウ
ントユニット２に装着したとき、フィルタカラー５３を
ＣＣＤマウント４に密着させるためには、レンズ３のレ
ンズマウントユニット２との当たり面３ａとフィルタカ
ラー５３との当たり面３ｂとの間隔を精度よく製作しな
くてはならない。そこで、この製作上の規制をなくすた
めに、フィルタカラー５３をＣＣＤマウント４に押さえ
付けて固定するための押さえカラー５６が設けられてい
る。

【００２１】押さえカラー５６は、レンズマウントユニ
ット２の内管６の先端側でレンズ３よりもＣＣＤ寄りに
螺合され、一端がフィルタカラー５３の先端に当接し、
他端はレンズマウントユニット２よりも突出せずに、レ
ンズ３の当たり面３ｂに当接するようになっている。な
お、フィルタカラー５３がＣＣＤマウント４に密着する
所定位置において、第２防塵フィルタ５１はレンズ３の
メタルバック寸法を阻害しない位置で、有効光路径を確
保している。ここで、メタルバック寸法とは、図７に示
すようにレンズマウントユニット２との当たり面３ａを
基準位置としたとき基準位置からの後側寸法である。

【００２２】ところで、押さえカラー５６はレンズマウ
ントユニット２の内側に入り込んでしまうので、これを
着脱するための専用の回転具５７が備え付けられてい
る。回転具５７は、図５の如く、押さえカラー５６に係
合する係合部５８と、係合した押さえカラー５６を回す
つまみ部５９とが一体に形成されたもので、係合部５８
は、レンズマウントユニット２の内管６にはまり込む部
分５８ａと、押さえカラー５６の内側にはまり込む部分
５８ｂとに段々状に形成されており、先端に突起６０が
２カ所半径方向に突設されている。一方、押さえカラー
５６には、突起６０の係合する溝６１が２カ所内周に形
成されている。したがって、この回転具５７および回転
具５７の突起６０と押さえカラー５６の溝６１によっ
て、第２防塵フィルタ５１を所定位置に位置決めし、か
つ本体ケース１から第２防塵フィルタ５１を有するフィ
ルタカラー５３を取り出すための着脱手段が構成され
る。

【００２３】上記構成において、レンズ３を交換すると
き、まず集光キャップ９をレンズマウントユニット２か
ら外して、レンズ３の先端部を指で持ちレンズマウント
ユニット２から取り外す。取り外したレンズ３の代わり
に別のレンズをレンズマウントユニット２に挿入し螺合
して、交換作業が終了する。

【００２４】このレンズ交換の際にレンズマウントユニ
ット２の開口からゴミ等が侵入すると、第２防塵フィル
タ５１に付着する。なお、レンズマウントユニット２の
開口と第１防塵フィルタ５０とは第２防塵フィルタ５１
によって遮断されており、第１防塵フィルタ５０までゴ
ミ等が到達することはなく、第１防塵フィルタ５０には
付着しない。そして、モニターテレビ４４でゴミが確認
された場合、集光キャップ９をレンズマウントユニット
２から外して、レンズ３を取り外す。次に、回転具５７
を用いて、回転具５７をレンズマウントユニット２に挿
入し、押さえ具５６の溝６１に突起６０を係合させる。
そして、回転具５７をねじを緩める方向に回転させる
と、押さえ具５６が回ってレンズマウントユニット２か
ら取り出される。そして、フィルタカラー５３の内面に
指や取り出し用器具を当てて、レンズマウントユニット
２から引っ張り出す。なお、フィルタカラー５３の内面
に滑り止めのために凹凸を形成しておくと、フィルタカ
ラー５３は取り出しやすくなる。このようにフィルタカ
ラー５３を取り出すことによって、第２防塵フィルタ５
１の清掃を容易に行うことができる。しかも、フィルタ
カラー５３は分解可能なので、フランジ５５を外して第
２防塵フィルタ５１をフィルタカラー５３から取り出せ
ば、第２防塵フィルタ５１に付着した油脂等を除去でき
る。

【００２５】第２防塵フィルタ５１の清掃後、第２防塵
フィルタ５１が装着されたフィルタカラー５３をレンズ
マウントユニット２の内管６に沿ってＣＣＤマウント４
に突き当たるまで挿入する。そして、押さえカラー５６
をレンズマウントユニット２に指で回せるところまでね
じ込み、それから回転具５７を用いて押さえカラー５６
の溝６１に回転具５７の突起６０を係合させ、回転具５
７を回して押さえカラー５６をレンズマウントユニット
２にねじ込んでいく。フィルタカラー５３がＣＣＤマウ
ント４に完全に密着したとき、回転具５７はそれ以上締
める方向に回すことができなくなり、フィルタカラー５
３は所定位置に位置決めされたことになる。そして、回
転具５７をフィルタカラー５３から引き抜き、レンズ３
をレンズマウントユニット２にねじ込み、集光キャップ
９をレンズマウントユニット２にかぶせて、組み立てが
完了する。

【００２６】上記実施例では、フィルタカラー５３を取
り出して第２防塵フィルタ５１のレンズ側の表面を清掃
するには、フィルタカラー５３が袋状となっているた
め、その開口より行うか、あるいはフィルタカラー５３
から取り外さねばならず、作業がしにくい場合がある。
そこで、図６に示すようにフィルタカラー５３の第２防
塵フィルタ５１に近い周壁にスリット状の清掃孔６２を
円周方向に沿って４カ所形成する。こうすることによ
り、その清掃孔６２から綿棒等を差し入れて、第２防塵
フィルタ５１の表面を清掃することができ、作業性が格
段によくなる。

【００２７】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。第２防塵フ
ィルタを取り出す手段として、フィルタカラーの先端に
爪を設け、爪を引っかけて引っ張り出すようにしてもよ
い。また、押さえカラーのフィルタカラー側にばねを取
り付け、ばねの付勢力でフィルタカラーをＣＣＤマウン
トに圧接させてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、本体ケースに、固体撮像素子とレンズとの間の
光路中に固体撮像素子側の防塵を目的とした第１防塵フ
ィルタが配され、第１防塵フィルタとレンズとの間に第
２防塵フィルタが着脱自在に配されているので、外部か
ら侵入したゴミ等が付着する第２防塵フィルタを本体ケ
ースを分解しなくても取り出すことができ、取り出した
状態で清掃することができる。したがって、清掃作業が
容易になり、確実に汚れを除去できる。

【００２９】本体ケースのレンズ保持体に第２防塵フィ
ルタを取り付けたフィルタカラーが着脱自在に装着され
ているので、フィルタカラーを本体ケースに対して着脱
することによって第２防塵フィルタの取り外し作業や装
着作業が容易に行うことができ、サービス性の向上を図
ることができる。

【００３０】第２防塵フィルタをフィルタカラーから取
り外すことが可能となり、こびりついた汚れまでも除去
でき、より一層第２防塵フィルタの清掃性がよくなる。

【００３１】フィルタカラーの周壁に第２防塵フィルタ
を清掃するための清掃孔が形成されているので、清掃作
業を容易に行うことができる。

【００３２】第２防塵フィルタを所定位置に位置決め
し、かつ本体ケースから第２防塵フィルタを取り出すた
めの着脱手段が設けられているので、取り出し作業を容
易にすることができ、しかも確実に位置決めされるの
で、第１防塵フィルタまでゴミ等が侵入することを防止
でき、映像の画質向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のマイクロスコープ要部の破
砕断面図

【図２】マイクロスコープの断面図

【図３】マイクロスコープの制御ブロック図

【図４】フィルタカラーおよび第２防塵フィルタの分解
図

【図５】回転具の斜視図

【図６】（ａ）清掃孔が形成されたフィルタカラーの斜
視図、（ｂ）そのＭ−Ｍ断面図

【図７】従来のマイクロスコープの本体ケース先端部分
の破砕断面図

【符号の説明】

１本体ケース２レンズマウントユニット３レンズ２４ＣＣＤ５０第１防塵フィルタ５１第２防塵フィルタ５３フィルタカラー５５フランジ５６押さえカラー５７回転具６２清掃孔Ｌ光路

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 23/24 H04N 5/225

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】本体ケースに、被写体を所望の倍率に拡
大するレンズと、該レンズを通して被写体を撮像する固
体撮像素子が固定されたマウントと、レンズを装着する
とともにマウントを内嵌するレンズ保持体とが設けら
れ、該レンズ保持体にフィルタカラーが着脱自在に内装
され、マウントのレンズ側端部に、固体撮像素子側の防
塵を目的とした第１防塵フィルタが配され、該第１防塵
フィルタとレンズとの間に第２防塵フィルタが配され、
該第２防塵フィルタはフィルタカラーの固体撮像素子側
に着脱可能に取り付けられたことを特徴とするマイクロ
スコープ。
【請求項２】フィルタカラーの周壁に第２防塵フィル
タを清掃するための清掃孔が形成されたことを特徴とす
る請求項１記載のマイクロスコープ。
【請求項３】フィルタカラーのレンズ側端部に当接し
てフィルタカラーをマウントに密着させるための押さえ
カラーがレンズ本体に着脱可能に設けられたことを特徴
とする請求項１または２記載のマイクロスコープ。
【請求項４】第１防塵フィルタおよび第２防塵フィル
タは、同じ白板ガラス材からなり、第２防塵フィルタは
第１防塵フィルタより大径に成形されたことを特徴とす
る請求項１または２記載のマイクロスコープ。
【請求項５】押さえカラーを着脱することによって、
第２防塵フィルタを所定位置に位置決めし、かつ本体ケ
ースから第２防塵フィルタを取り出すための着脱手段が
設けられたことを特徴とする請求項３記載のマイクロス
コープ。