JP5896725B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
この撮像装置は、ハーフミラーのような光路分割手段によって光線を分割し、2つの撮像素子によって2種類の倍率の異なる画像を同時に取得することとしている。
本発明の一態様は、観察装置に接続可能に設けられ、該観察装置からの光束を入射させる開口部を有する筐体と、前記開口部を通過する入射光軸に沿って入射した光の光路を切り替える光路切替部と、該光路切替部により切り替えられた光路を経由した光を撮影する前記筐体に固定される第1の撮像素子および第2の撮像素子と、前記光路切替部を前記第1の撮像素子の中心軸又は前記第2の撮像素子の中心軸に平行な揺動軸線回りに揺動可能に支持する揺動機構とを備え、前記第1の撮像素子が、該第1の撮像素子の中心軸に平行な軸線回りに回転可能に設けられ、前記第1の撮像素子が、前記軸線周りの回転角度を調節することにより、前記筐体に固定された前記第2の撮像素子と回転角度を一致させた状態で前記筐体に固定され、前記光路切替部が反射面を備え、該反射面を前記入射光軸上に挿脱させるように前記揺動機構により揺動され、前記光路切替部の揺動により、前記反射面が前記入射光軸上から退避させられたときには、前記入射光軸に沿って入射した光束が第2の撮像素子に入射され、前記反射面が前記入射光軸上に挿入されたときには、前記入射光軸に沿って入射した光束が、前記反射面によって反射された後に前記第1の撮像素子に少なくとも入射される撮像装置を提供する。
また、光路切替部を揺動させて反射面を入射光軸上に配置すると、入射光軸に沿って入射してきた光束は反射面によって偏向されて第1の撮像素子に入射し、第1の画像が取得される。
このようにすることで、光路切替部の反射面から射出される際の射出光軸が、第1の撮像素子の中心軸に最も近づくように配置することができる。
このようにすることで、例えば、2つの撮像素子がモノクロとカラーのように異なる特性を有することで、カラーのみによる観察と、モノクロのみによる観察とを切り替えて、かつ、切り替える際に画像間のズレを低減して観察しやすさを向上することができる。
このようにすることで、制御部がモータを作動させて、光路切替部を揺動させることにより、回転角度および位置が精度よく調節された2つの位置の間で、光路切替部を反復して揺動させることができる。
また、上記態様においては、前記揺動機構により前記光路切替部の前記反射面を前記入射光軸上で揺動させることにより、前記第1の撮像素子により取得される画像の撮影範囲を前記入射光軸に直交する方向に並進移動させ、前記画像の中心位置を前記第1の撮像素子の中心軸に近接させ、前記入射光軸上での前記反射面の位置を設定することができる。
本実施形態に係る撮像装置1は、顕微鏡(観察装置)2用の撮像装置1であって、図1に示されるように、筐体3と、該筐体3を顕微鏡2に着脱可能に取り付けるための接続部4とを備えている。接続部4は、例えば、図2に示されるように、顕微鏡2側に設けられたアリ溝5に係合するアリ6を備えている。接続部4としては、アリ6とアリ溝5に限定されるものではなく、他の任意の接続方法を採用できる。
以下、本実施形態においては、カラーCCD8の受光面に投影される点を光軸8aと称し、モノクロCCD9の受光面に投影される点を光軸9aと称している。
カラーCCD8は、その受光面に対して垂直な光軸(中心軸)8aを、接続部4に設けられた開口部7の入射光軸Xに一致させて筐体3に固定されている。
プリズム11は、平行間隔をあけて配置される2つの反射面11a,11bを有する平行六面体状のプリズム11である。
また、揺動機構12は、プリズム11を揺動させることにより、図3に示されるように、プリズム11を、開口部7とカラーCCD8との間の空間に挿脱させるようになっている。揺動機構12は、ステッピングモータ13と、該ステッピングモータ13を制御する制御部(図示略)とを備えている。制御部には、後述する調節により設定された角度位置までプリズム11を揺動させるためのデータが記憶され、制御部は記憶されたデータに基づいてステッピングモータ13を制御するようになっている。
本実施形態に係る撮像装置1を用いて顕微鏡2により集光された標本Sからの光を撮影するには、まず、撮像装置1の調節を行う。
そして、揺動機構12を作動させて、プリズム11を開口部7とカラーCCD8との間の空間から退避させ、顕微鏡2から開口部7を介して筐体3内に入射してきた光を、プリズム11を介することなく直接カラーCCD8に入射させる。これにより、標準サンプルのカラー画像G1が取得される。
次いで、揺動機構12を作動させてプリズム11を揺動させる。これにより、図5(c)に示されるように、標準サンプルの十字線Aは矢印Rのように並進移動させられて、ソフトウェア的に発生させた十字線Bに対する距離が変化する。
これにより、カラー画像G1とモノクロ画像G2との角度は一致させられるとともに、その位置ズレも最小限に低減される。
また、本実施形態においては、制御部14により制御されたステッピングモータ13によってプリズム11を駆動することとしたが、これに代えて、手動で調節してもよい。この場合、最終的に調節されたプリズム11の角度位置を反復して達成するために、その位置でプリズム11に突き当たるストッパ(図示略)を設けることにすればよい。
また、本実施形態においては、2つの反射面11a,11bを有するプリズム11を例示したが、これに代えて、図7に示されるように、揺動機構12が、相互に平行な2つのミラー15,16を備えていてもよい。
2 顕微鏡(観察装置)
4 接続部
7 開口部
8 カラーCCD(第2の撮像素子)
9 モノクロCCD(第1の撮像素子)
9a 光軸
11 プリズム(光路切替部)
11a,11b 反射面
12a 軸線(揺動軸線)
13 ステッピングモータ(モータ)
Claims (6)
- 観察装置に接続可能に設けられ、該観察装置からの光束を入射させる開口部を有する筐体と、
前記開口部を通過する入射光軸に沿って入射した光の光路を切り替える光路切替部と、
該光路切替部により切り替えられた光路を経由した光を撮影する前記筐体に固定される第1の撮像素子および第2の撮像素子と、
前記光路切替部を前記第1の撮像素子の中心軸又は前記第2の撮像素子の中心軸に平行な揺動軸線回りに揺動可能に支持する揺動機構とを備え、
前記第1の撮像素子が、該第1の撮像素子の中心軸に平行な軸線回りに回転可能に設けられ、
前記第1の撮像素子が、前記軸線周りの回転角度を調節することにより、前記筐体に固定された前記第2の撮像素子と回転角度を一致させた状態で前記筐体に固定され、
前記光路切替部が反射面を備え、該反射面を前記入射光軸上に挿脱させるように前記揺動機構により揺動され、
前記光路切替部の揺動により、前記反射面が前記入射光軸上から退避させられたときには、前記入射光軸に沿って入射した光束が第2の撮像素子に入射され、前記反射面が前記入射光軸上に挿入されたときには、前記入射光軸に沿って入射した光束が、前記反射面によって反射された後に前記第1の撮像素子に少なくとも入射される撮像装置。 - 前記光路切替部は、前記反射面が前記入射光軸上に挿入されたときに、前記反射面から射出される光束の射出光軸が、前記第1の撮像素子の中心軸と、該光路切替部の揺動軸線とを含む平面内に配置されるように位置決めされる請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第1の撮像素子が、該第1の撮像素子の中心軸と前記入射光軸とが平行になるように配置され、
前記第2の撮像素子が、前記入射光軸上に配置され、
前記光路切替部が、間隔をあけて配置された相互に平行な2つの反射面を備えるとともに、該反射面の一方を前記入射光軸上に挿脱させるように前記入射光軸に平行な揺動軸線周りに揺動可能に設けられ、
前記光路切替部の揺動により、一方の前記反射面が前記入射光軸上から退避させられたときには、前記入射光軸に沿って入射した光束が第2の撮像素子に入射され、前記反射面が前記入射光軸上に挿入されたときには、前記入射光軸に沿って入射した光束が、2つの反射面によって2回反射された後に前記第1の撮像素子に入射される請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 複数の前記撮像素子が、相互に異なる特性を有する請求項1から請求項3のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記揺動機構が、前記光路切替部を揺動させるモータと、
該モータを設定された揺動角度範囲で揺動させる制御部とを備える請求項1から請求項4のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記揺動機構により前記光路切替部の前記反射面を前記入射光軸上で揺動させることにより、前記第1の撮像素子により取得される画像の撮影範囲を前記入射光軸に直交する方向に並進移動させ、前記画像の中心位置を前記第1の撮像素子の中心軸に近接させ、前記入射光軸上での前記反射面の位置を設定する請求項1から請求項5のいずれかに記載の撮像装置。
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