JP6063658B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、顕微鏡に取り付ける接続部を有する筐体と、該筐体内に配置され、入射光を2つ以上の光路の1つに入射させる光路設定部材と、前記筐体内に配置され、前記光路設定部材により設定された前記2つ以上の光路の1つに入射した光を撮影するカラー撮像素子およびモノクロ撮像素子と、前記筐体内に配置されると共に、前記カラー撮像素子が取り付けられ、高解像度のカラー画像が要求される場合に、前記カラー撮像素子を光軸に直交する方向に微小移動させる移動手段とを備える撮像装置を提供する。
このようにすることで、入射光が撮像素子に到達するまでの情報の劣化を最小限に抑えて、さらに高精細な画像を取得することができる。
このようにすることで、入射光の光路上に光路設定部材を挿脱することにより、入射光が辿る光路を切り替えることができ、各光路に配置された撮像素子には、それぞれ全ての入射光を入射させることができる。
このようにすることで、2つ以上の光路に配置されている2つ以上の撮像素子によって、同一の被写体の特性の異なる2つ以上の画像を同時に取得することができる。
このようにすることで、光路設定部材を入射光の光路に挿脱する場合には、切り替えられる2つの光路を相互に精度よく平行に設定できる。また、光路設定部材を入射光の光路に配置して入射光を分岐する場合には、分岐後の2つの光路を相互に精度よく平行に設定できる。これにより、各光路に配置される2つの撮像素子を横に並べて配置でき、撮像装置をコンパクトに構成できる。
このようにすることで、2つ以上の異なる光路の光路長の差を吸収して、各撮像素子の撮像面に、それぞれ入射光を集光し、鮮明な画像を取得することができる。
このようにすることで、直線状の光路を辿って少なくとも1つの撮像素子に入射させることにより、入射光が撮像素子に到達するまでの情報の劣化を最小限に抑えて、さらに高精細な画像を取得することができる。
このようにすることで、撮像素子における結露の発生を防止することができる。
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である。
カラーCCD11は、後述する移動手段14が停止している状態では、撮像面に対して垂直な光軸11aを、接続部7に設けられた開口部10の入射光軸Xに一致させて配置されている。また、モノクロCCD12は、その撮像面に対して垂直でかつカラーCCD11の光軸11aと間隔をあけて平行に配置された光軸12a(図6(b)参照)を有している。
プリズム19は、平行間隔をあけて配置される2つの反射面19a,19bを有する平行六面体状のプリズム19である。
L0=L11+L12+L13 (1)
であることが必要である。
そこで、プリズム19を介することにより実寸法が長くなる図6(b)のモノクロCCD12側の光路長については、プリズム19によって空気換算長が伸びるのを補償するために、熱交換素子18と移動手段14との間に間隔部材28を配置している。
ピエゾ素子30は、可動部33を固定部31に対して金属製平板29の板厚に直交する2方向に変位させるように2カ所に埋め込まれている。2つのピエゾ素子30の変位によるヒンジ部32の変位を組み合わせることにより、可動部33を固定部31に対して2次元的に微小移動させることができるようになっている。
図中符号36(図3参照)は、制御部23を外部のコンピュータに接続するためのコネクタである。
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Aからの光を撮影するには、まず、顕微鏡2のステージ3上に標本Aを載置してステージ3を上下方向に移動させ、対物レンズ4の焦点位置に標本Aを配置する。これにより、対物レンズ4、結像レンズおよび接眼レンズ5により形成された標本Aの拡大像が観察可能となる。
このとき、カラーCCD11は熱交換素子18の駆動により冷却される。熱交換素子18において発生した熱は移動手段14を構成している金属製平板29、中板15および筐体6を介して外部に放散される。
また、移動手段14は、カラーCCD11を光軸に直交する方向に移動させるので、カラーCCD11に入射する標本Aの像の位置ズレ(心ズレ)を補正してもよい。
また、本実施形態においては、2つの反射面19a,19bが光軸11a,12aに対して45°に傾斜配置されていることとしたが、これに代えて、2つの反射面19a,19bは相互に平行でかつ光軸11a,12aに対して平行または垂直以外の角度であれば、その配置角度は任意の角度でよい。
また、ミラーに代えて、ハーフミラーあるいはダイクロイックミラーを採用することにしてもよい。ハーフミラーあるいはダイクロイックミラーを採用する場合には、カラーCCD11による撮影とモノクロCCD12による撮影とを択一的に切り替えるのではなく、カラー画像単独の取得と、カラー画像およびモノクロ画像の同時取得とを切り替えて行うことができる。
11 カラーCCD(撮像素子)
12 モノクロCCD(撮像素子)
14 移動手段
16 密閉室(収容部)
19 プリズム(光路設定部材)
19a,19b 反射面
Claims (8)
- 顕微鏡に取り付ける接続部を有する筐体と、
該筐体内に配置され、入射光を2つ以上の光路の1つに入射させる光路設定部材と、
前記筐体内に配置され、前記光路設定部材により設定された前記2つ以上の光路の1つに入射した光を撮影するカラー撮像素子およびモノクロ撮像素子と、
前記筐体内に配置されると共に、前記カラー撮像素子が取り付けられ、高解像度のカラー画像が要求される場合に、前記カラー撮像素子を光軸に直交する方向に微小移動させる移動手段とを備える撮像装置。 - 前記移動手段が、前記光路の内、幾何学的光路長の最も短い光路に配される撮像素子を取り付けている請求項1に記載の撮像装置。
- 前記光路設定部材が、前記入射光の光路上に挿脱可能に設けられている請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
- 前記光路設定部材が、前記入射光の光路上に配置され、該光路を2以上に分岐する請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
- 前記光路設定部材が、前記入射光を反射する相互に平行な2つの反射面を有する請求項1から請求項4のいずれかに記載の撮像装置。
- 2つ以上の前記撮像素子が、異なる平面上に撮像面を配置している請求項5に記載の撮像装置。
- 少なくとも1つの前記撮像素子への光路が、前記入射光の光路に一致している請求項1から請求項6のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記撮像素子を気密状態に密閉された空間内に配置する収容部を備える請求項1から請求項7のいずれかに記載の撮像装置。
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