JP3575700B2 - 超小型近接撮影装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被観察物体を接近した位置で観察できる超小型近接撮影装置であって、被観察物体を斜め方向から観察できる超小型近接撮影装置に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
被観察物体を斜め方向から観察する装置（ロータ・スコープ）を図６に示す。この従来の観察装置は、拡大光学系１の前方に例えば３０°傾斜させてミラー２、２ａを置き、このミラー２、２ａを回転部３により回転させることにより、被観察物体Ａ′、Ｏ、Ｂ′を斜め周囲から観察できるもので、微小物体を観察する上において大変便利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公知の近接撮影装置の場合、観察光学軸（光学軸）Ｏ、Ｏ′に直角なＡ、Ｏ、Ｂ面が被観察物体面となるため、実際の物体の置かれているＡ′、Ｏ、 Ｂ′面は観察角θ°だけ傾斜している。このため、周辺部のＡ′、Ｂ′はピントがずれる。そこで、このピントのずれを修正する目的で、絞り込みを行い、焦点深度を深めているが、逆に絞り込み過ぎは、画像の悪化を招くという問題がある。
【０００４】
又、この従来方式のロータ・スコープにおいて、傾斜観測角を発生させるためのミラー２、２ａは、紙面内の配置角度を設計所定の値に配置しない場合、観測角θの変化を生じる。これも、本装置を測定の目的に使用する場合は問題となるが、通常は許容される。然し乍ら、ミラー２、２ａも紙面に垂直な面内に設置することは、より重要である、この誤差は、通常プリズム等でピラミッド誤差と呼ばれるものであるが、この誤差が残存すると、結像された画像が画面内でゆれ動いて観測が大変難しくなり、又計測上不都合である。
【０００５】
本発明の目的は、被観察物体の斜め観察において、周辺のピントがずれるのを、従来のように絞り込み方式で解消するのではなく、前部光学系から、後部光学系に至る光を、被観察物体から前部光学系に入ったある角度のものだけに制限し、これを後部光学系を経由して結像面（ＣＣＤ面）に結像させることにより、周辺囲が所謂ピンボケしたり、画像が画面内でゆれ動いたりしない超小型近接撮影装置を提案することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る超小型近接撮影装置の構成は次のとおりである。
被観察物体に対して直角な光学軸を有するように前部光学系と後部光学系を配置すると共にこの前部光学系と後部光学系の間に、前記光学軸を中心として回転することができると共に光学軸から半径方向に任意の半径と任意の大きさから成り、且つ任意に閉塞できるシャッター付の観察角度設定用の光透過穴を設けた絞り板を回転自在に配置し、被観察物体を観察する際、この絞り板を回転させて選択した透過穴を透過する光のみを後部光学系から結像面に到達させて結像することにより、任意の角度で物体を観察することができると共に像の周辺がピンボケしない、鮮明な結像を得ることができる超小型近接撮影装置。
【０００７】
なお、絞り板は、前部光学系と後部光学系の間ではなく、前部光学系の前面に配置してもよい。後部光学系としては、その使用目的に応じてカタディオプトリック光学系を用いることができ、この場合も、絞り板は前部と後部光学系の中間或いは前部光学系の前面に配置することができる。
【０００８】
【作用】
被観察物体を光軸と直角に置き、絞り板の光透過穴を選択し、この光透過穴からのみ後部光学系に光を通すと、光透過穴が光学軸から偏心した位置と焦点を結ぶ線がなす角度で被観察物体を観察することになる。このようにして、光透過穴の位置を選択することにより、任意の角度で物体を観察することが可能である。絞り板は、モータにより例えば１分間に５０回程度回転し、光透過穴の開閉の選択は、夫々の光透過穴に設けたシャッターにより行う。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明を実施した超小型近接撮影装置の光学系の部分を示すもので、１０は傾斜観察角３０°までを創成することが出来る収差の充分補正された口径比の極めて明るいレンズで構成された前部光学系、１１は回転する絞りを通過する光系がレンズ系内でケラレることなく、結像面に到達するように、収差補正手段を持つ後部光学系、１２は後部光学系１１の後方であって、結像面に配置されたテレビカメラである。
【００１０】
１３は、前部光学系１０と後部光学系１１間に配置された絞り板にして、この絞り板は、駆動装置（図示せず）により光学軸Ｐを中心にして回転すると共に、光学軸Ｐを中心点として半径方向に、図２に示すように半径を変えた（偏心させた）光透過穴１４、１５、１６を設けた構成である。又、光透過穴１４、１５、１６には夫々制御可能なシャッター１７、１８、１９が取り付けられており、このシャッター１７、１８、１９を操作することにより、光が通過する光透過穴を選択することができる。
【００１１】
図３は、上記光学系と被観察物体Ａ、Ｏ、Ｂとの関係を示すもので、被観察物体Ａ、Ｏ、Ｂは、光学軸Ｐと直角に置かれると共に前部光学系１０の集点に位置している。
【００１２】
この状態において、例えば絞り板１３の光透過穴１６を選択すると、前部光学系に入る角度θの光のみが後部光学系１２に入り、他はシャットアウトされる。図４は、絞り板１３と前部光学系１０に対する入射角との関係を示し、光学軸Ｐに最も近い距離ａの光透過穴１４を選択したときの観察角はθ_１ 、中間距離ｂの光透過穴１５を選択したときの観察角はθ_２ 、最も遠い距離ｃの光透過穴１６を選択したときの観察角はθ_３ となる。
【００１３】
したがって、絞り板１３に対して任意の半径位置に光透過穴を設けることにより、任意の観察角で物体を観察できる。なお、実施例の絞り板１３は前部と後部光学系の中間に位置しているが、これを前部光学系１０の前面に配置してもよい。
【００１４】
図５は後部光学系１１に大口径で、しかも小型（短小）の光学系であるカタディオプトリック光学系を用いた実施例であって、この例においても、絞り板１３は前部と後部光学系の中間又は前部光学系１０の前面に配置してもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上のように、絞り板の光透過穴の位置を利用して観察角度を変えることができるため、ミラーやプリズムを利用して観察角度を得て物体観察を行う方式に比較して、観察角度を自由に選択できると共に周辺がピンボケしたり、画像が画面内でゆれ動いたりしない結像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学系の説明図。
【図２】絞り板の光透過穴の位置と前部光学系から入る光の角度の説明図。
【図３】絞り板の光透過穴の位置と観察角の関係の説明図。
【図４】絞り板の光透過穴の位置と観察角の関係の説明図。
【図５】後部光学系にカタディオプトリック光学系を用いた実施例の説明図。
【図６】従来の斜め方向観察用超小型近接撮影装置の説明図。
【符号の説明】
１０ 前部光学系
１１ 後部光学系
１２ カメラ
１３ 絞り板
１４・１５・１６ 光透過穴
１７・１８・１９ シャッター

Claims (3)

1. 被観察物体に対して直角な光学軸を有するように前部光学系と後部光学系を配置すると共にこの前部光学系と後部光学系の間に、前記光学軸を中心として回転することができると共に光学軸から半径方向に任意の半径と任意の大きさから成り、且つ任意に閉塞できるシャッター付の観察角度設定用の光透過穴を設けた絞り板を回転自在に配置し、被観察物体を観察する際、この絞り板を回転させて選択した透過穴を透過する光のみを後部光学系から結像面に到達させて結像することにより、任意の角度で物体を観察し、且つ周辺がぼやけない、鮮明な結像を得ることができる超小型近接撮影装置。
2. 被観察物体に対して直角な光学軸を有するように前部光学系と後部光学系を配置すると共にこの前部光学系の前面に、前記光学軸を中心として回転することができると共に光学軸から半径方向に任意の半径と任意の大きさから成り、且つ任意に閉塞できるシャッター付の観察角度設定用の光透過穴を設けた絞り板を回転自在に配置し、被観察物体を観察する際、この絞り板を回転させて選択した透過穴を透過する光のみを前部光学系及び後部光学系から結像面に到達させて結像することにより、任意の角度で物体を観察し、且つ周辺がぼやけない、鮮明な結像を得ることができる超小型近接撮影装置。
3. 後部光学系にカタディオプトリック光学系を用いて成る請求項１又は２記載の超小型近接撮影装置。

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