JP5718155B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、筐体と、該筐体の内部を2つの空間に区画する隔壁と、前記筐体内の一方の空間に配置された複数の撮像素子と、前記筐体内の他方の空間に配置された駆動部と、前記隔壁を貫通し、前記駆動部の駆動力を伝達する伝達部と、前記隔壁の前記伝達部の貫通部に設けられ、前記伝達部との隙間をシールするシール部と、前記一方の空間において前記伝達部に接続され、前記伝達部により伝達された駆動力によって移動して、前記複数の撮像素子の少なくとも一つに被写体からの光を導くように切り替えられる導光部とを備え、前記複数の撮像素子が、前記隔壁の表面に沿う方向に並んで配置され、前記伝達部が、前記貫通部を回動中心として前記導光部を回動させる撮像装置である。
本発明の第2の態様は、筐体と、該筐体の内部を2つの空間に区画する隔壁と、前記筐体内の一方の空間に配置された複数の撮像素子と、前記筐体内の他方の空間に配置された駆動部と、前記隔壁を貫通し、前記駆動部の駆動力を伝達する伝達部と、前記隔壁の前記伝達部の貫通部に設けられ、前記伝達部との隙間をシールするシール部と、前記一方の空間において前記伝達部に接続され、前記伝達部により伝達された駆動力によって移動して、前記複数の撮像素子の少なくとも一つに被写体からの光を導くように切り替えられる導光部とを備え、前記複数の撮像素子が、前記隔壁の表面に沿う方向に並んで配置され、前記伝達部が、前記隔壁の表面に沿う方向に前記導光部を移動させる撮像装置である。
本発明の第3の態様は、筐体と、該筐体の内部を2つの空間に区画する隔壁と、前記筐体内の一方の空間に配置された複数の撮像素子と、前記筐体内の他方の空間に配置された駆動部と、前記隔壁を貫通し、前記駆動部の駆動力を伝達する伝達部と、前記隔壁の前記伝達部の貫通部に設けられ、前記伝達部との隙間をシールするシール部と、前記一方の空間において前記伝達部に接続され、前記伝達部により伝達された駆動力によって移動して、前記複数の撮像素子の少なくとも一つに被写体からの光を導くように切り替えられる導光部とを備え、前記複数の撮像素子が、前記隔壁の表面に直交する方向に並んで配置され、前記伝達部が、前記隔壁の表面に直交する方向に前記導光部を移動させる撮像装置である。
このようにすることで、用途に応じて撮像素子を使い分けて被写体の画像を取得することができる。例えば、一方の撮像素子を高感度なものとして、他方の撮像素子を演色性の高いものとすることで、一方の撮像素子により微弱な蛍光等を検出して被写体の画像を取得するとともに、他方の撮像素子により病理診断に好適な色再現性の高い被写体の画像を取得することができる。
このような構成とすることで、駆動部を動作させることにより、駆動力を伝達部により伝達し、導光部を移動させて、複数の撮像素子のいずれかに被写体からの光を導くように切り替えることができる。具体的には、導光部を被写体からの光の光路上から外した場合には、被写体からの光の光路上に配置された撮像素子に光を導くことができる。また、導光部を被写体からの光の光路上に挿入した場合には、他の撮像素子に光を導くことができる。
このような構成とすることで、モータを回転させることで、モータの回転軸に固定されたピニオン部を回転させ、該ピニオン部に嵌合するラック部を動作させることができる。これにより、該ラック部に接続部材を介して接続された導光部を動作させることができる。
撮像素子を密閉容器に収容することで、駆動部からの金属粉等のゴミが撮像素子に付着することを確実に防止することができ、より高品位の観察像を得ることができる。
このようにすることで、被写体からの光をプリズムにより反射して、所望の撮像素子に導くことができる。
このようにすることで、被写体からの光をミラーにより反射して、所望の撮像素子に導くことができる。また、ミラーは比較的軽量であるため、伝達部にかかる荷重を低減することができ、より正確な位置決めが可能となる。
以下、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置について図1から図4を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態における撮像装置208が搭載された顕微鏡100を示す概略構成図である。
本実施形態に係る顕微鏡100は、顕微鏡本体201と、ステージ202と、対物レンズ203と、接眼レンズ204と、鏡筒205と、結像レンズ207と、カメラ(撮像装置)208とを備えている。
カメラ208は、図2に示すように、有底の円筒状すなわちカップ状の上フタ310および下フタ311から構成される筐体300と、筐体300の内部を2つの空間A、Bに区画する円板状の中板(隔壁)303と、筐体300内の空間(一方の空間)Aに配置された撮像素子301、302と、筐体300内の空間(他方の空間)Bに配置されたモータ(駆動部)308と、中板303を貫通し、モータ308の駆動力を伝達する揺動軸(伝達部)304と、中板303の揺動軸304の貫通部に設けられ、揺動軸304との隙間をシールするベアリング(シール部)305a、305bと、空間Aにおいて揺動軸304に接続されたプリズム(導光部)306とを備えている。
揺動軸304の他端(紙面上方)には、図2および図4に示すように、円弧上の歯車(ラック部)307が図示されないビスで固定されている。歯車307は、モータ308に固定した歯車(ピニオン部)308aと噛み合っており、モータ308の回転力を揺動軸304に伝達する事ができる。モータ308は、基板309にケーブル390により接続されている。モータ308は、例えば、回転量を任意にパルス制御できるステッピングモータ等を用いる。
撮像素子301は、対物レンズ203の光軸900上に配置されている。
プリズム306は、標本206からの光(観察光)を光軸900に直交する方向に反射する反射面306bと、反射面306bにより反射された光を光軸900に沿う方向に反射する反射面306cとを備えている。
標本像を取得する場合には、ステージ202上に標本206を載置して、ステージ202を上下動させ、対物レンズ203の焦点位置に標本206を合わせる。これにより、結像レンズ207、接眼レンズ204により標本206の拡大像が観察可能となる。カメラ208で観察する場合には、鏡筒205に設けられた図示されない光路切換機構を用い、カメラ208側に観察光を入射させる。
撮像素子301、302は、熱交換素子301a、302aの駆動により冷却され、熱交換素子で発生した熱は中板303、上フタ310、下フタ311に伝わり外気により冷却される。
また、本実施形態では、上フタ310および下フタ311をカップ状とし、中板303を円板状としたが、空間Aと空間Bとが密閉になるような構成であれば、この形状に限らない。
次に、本発明の第2の実施形態に係るカメラ408について、図5から図8を参照して以下に説明する。以下、本実施形態のカメラ408について、第1の実施形態のカメラ208と共通する点については同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について主に説明する。
ガイド棒411は、保持部306aに図示されないビスで固定されている。
撮像素子301で観察したい場合には、制御手段を操作して、モータ308の回転力をラック409に伝達し、図5における紙面鉛直方向に保持部306aを移動させる。そして、光軸900上からプリズム306を退避させた状態で標本206の観察を行う。
歯車308aとラック409との摩擦により発生した金属粉等のゴミは、突起部410a、溝403a、ガイド棒411、開口403bで構成したラビリンス構造により、中板403より紙面下側(空間A)に落ちることが防止される。また、揺動機構と異なり、反射面と平行にプリズム306を動かすため、プリズム306がラフな位置決めであっても観察光の中心ずれが発生しない。
次に、本発明の第3の実施形態に係るカメラ508について、図9を参照して以下に説明する。以下、本実施形態のカメラ508について、第1の実施形態のカメラ208と共通する点については同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について主に説明する。
本実施形態では、プリズム306の代わりに、ミラー(導光部)501、502が設けられている。ミラー501は保持部501aに接着固定され、保持部501aは揺動軸304の一端に図示されないビスで固定されている。ミラー502は、下フタ511の図示されない保持部に接着固定されている。
撮像素子301で観察する場合には、モータ308を回転させ、ミラー501を光軸900上から退避させる。すると、開口511aから入射した観察光は、撮像素子301に入射する。
次に、本発明の第4の実施形態に係るカメラ608について、図10を参照して以下に説明する。以下、本実施形態のカメラ608について、第3の実施形態のカメラ508と共通する点については同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について主に説明する。
中板603には、図10において左右方向に開口部が設けられており、揺動軸604を回動させるためのベアリング305a、305bが挿入されている。
モータ308は、駆動基板609とケーブル391で接続されている。
中板603と上フタ610、下フタ611とは、それぞれ図示されないビスで固定されている。下フタ611には、顕微鏡装置接続用の開口611aが設けられている。開口611aの一部は段付形状となっており、防塵ガラス330が接着固定されている。
撮像素子302で観察する場合には、モータ308を回転させ、ミラー501を光軸900上から退避させる。すると、開口611aから入射した観察光は、ミラー502で偏向され、撮像素子302に入射する。
次に、本発明の第5の実施形態に係るカメラ808について、図11を参照して以下に説明する。以下、本実施形態のカメラについて、第1の実施形態のカメラ208と共通する点については同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について主に説明する。
中板703には、図11における上下方向に開口部が設けられており、軸704を上下動させるための例えばリニアブッシュのようなベアリング705が挿入、固定されている。
軸704の一端(紙面下方)には、ミラー791が接着固定されている。
撮像素子302で観察したい場合には、例えばPCといったカメラ808に接続した図示しない制御手段を操作して、モータ708を回転させる。すると、モータ708の回転力は、歯車708a、ラック707、軸704を介してミラー791に伝達され、ミラー791を図11において上側へ移動させる。このときのラック707は図11の二点鎖線で示す位置707aとなり、ミラー791は図11の二点鎖線で示す位置791aとなり、観察光900は、この位置791aのミラー791で偏向され、撮像素子302に入射する。
また、各実施形態において、2つの撮像素子を備えたカメラを例として説明したが、3つ以上の撮像素子を備えることとしてもよい。
また、図4において、上フタ310と下フタ311と中板303が同一外形である例を示したが、機能は各々の空間を分離することなので、上フタ310、下フタ311に対して中板303が大きい外形であっても問題はない。
B 空間(他方の空間)
100 顕微鏡
201 顕微鏡本体
202 ステージ
203 対物レンズ
204 接眼レンズ
205 鏡筒
206 標本(被写体)
207 結像レンズ
208 カメラ(撮像装置)
300 筐体
301、302 撮像素子
303 中板(隔壁)
304 揺動軸(伝達部)
305a、305b ベアリング(シール部)
306 プリズム(導光部)
308 モータ(駆動部)
310 上フタ
311 下フタ
312 密閉容器
501 ミラー(導光部)
502 ミラー(導光部)
Claims (3)
- 筐体と、
該筐体の内部を2つの空間に区画する隔壁と、
前記筐体内の一方の空間に配置された複数の撮像素子と、
前記筐体内の他方の空間に配置された駆動部と、
前記隔壁を貫通し、前記駆動部の駆動力を伝達する伝達部と、
前記隔壁の前記伝達部の貫通部に設けられ、前記伝達部との隙間をシールするシール部と、
前記一方の空間において前記伝達部に接続され、前記伝達部により伝達された駆動力によって移動して、前記複数の撮像素子の少なくとも一つに被写体からの光を導くように切り替えられる導光部とを備え、
前記複数の撮像素子が、前記隔壁の表面に沿う方向に並んで配置され、
前記伝達部が、前記貫通部を回動中心として前記導光部を回動させる撮像装置。 - 筐体と、
該筐体の内部を2つの空間に区画する隔壁と、
前記筐体内の一方の空間に配置された複数の撮像素子と、
前記筐体内の他方の空間に配置された駆動部と、
前記隔壁を貫通し、前記駆動部の駆動力を伝達する伝達部と、
前記隔壁の前記伝達部の貫通部に設けられ、前記伝達部との隙間をシールするシール部と、
前記一方の空間において前記伝達部に接続され、前記伝達部により伝達された駆動力によって移動して、前記複数の撮像素子の少なくとも一つに被写体からの光を導くように切り替えられる導光部とを備え、
前記複数の撮像素子が、前記隔壁の表面に沿う方向に並んで配置され、
前記伝達部が、前記隔壁の表面に沿う方向に前記導光部を移動させる撮像装置。 - 筐体と、
該筐体の内部を2つの空間に区画する隔壁と、
前記筐体内の一方の空間に配置された複数の撮像素子と、
前記筐体内の他方の空間に配置された駆動部と、
前記隔壁を貫通し、前記駆動部の駆動力を伝達する伝達部と、
前記隔壁の前記伝達部の貫通部に設けられ、前記伝達部との隙間をシールするシール部と、
前記一方の空間において前記伝達部に接続され、前記伝達部により伝達された駆動力によって移動して、前記複数の撮像素子の少なくとも一つに被写体からの光を導くように切り替えられる導光部とを備え、
前記複数の撮像素子が、前記隔壁の表面に直交する方向に並んで配置され、
前記伝達部が、前記隔壁の表面に直交する方向に前記導光部を移動させる撮像装置。
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