JP7268993B2 - 拡大観察装置 - Google Patents
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Description
コントローラと、前記コントローラに接続されるカメラヘッドと、前記カメラヘッドに対して着脱可能な交換式の光学系と、前記光学系を介して前記カメラヘッドにより取得された観察対象物の画像を表示する表示部と、を有する拡大観察装置であって、
前記カメラヘッドは、
前記光学系と接続するための第一マウントと、
前記光学系を介して前記観察対象物からの光を受光し、前記観察対象物の画像を生成する撮像素子と、
前記観察対象物を照明するための照明光を出力する光源と、
第一入射端から入射した前記光源からの光を導光し、前記第一マウントに設けられた第一出射端から当該光を出射する第一導光部材と、
を有し、
前記光学系は、
対物レンズと、
前記対物レンズを介した前記観察対象物からの光を前記撮像素子に結像する結像レンズと、
前記第一マウントと接続する第二マウントと、
前記第二マウントに設けられた第二入射端に対して前記第一導光部材から入射した光を、前記対物レンズの周囲に配置された第二出射端へ導く第二導光部材と、
を有し、
前記光源は、前記第一マウントに対して前記撮像素子よりも遠くに環状に配置された複数の発光素子を有し、
前記第一導光部材は、前記撮像素子を囲む筒状の導光部材であることを特徴とする拡大観察装置を提供する。
図1は、拡大観察装置100を示している。拡大観察装置100は、例えば微小物体等の試料や電子部品、被加工物等のワーク(以下、これらを観察対象物という。)を拡大して表示する装置である。使用者は拡大観察装置100を使用して観察対象物の外観を検査したり、寸法計測等を行ったりすることができる。拡大観察装置100は、顕微鏡やデジタルマイクロスコープと呼ばれてもよい。観察対象物Wは、上述した例に限定されるものではなく、各種物体が観察対象物となりうる。
図2はカメラヘッド1と光学系6の概略断面図である。カメラヘッド1は、光学系6と接続するための第一マウント13と、光学系6を介して観察対象物Wからの光を受光し、観察対象物Wの画像を生成する撮像素子10と、観察対象物Wを照明するための照明光を出力する光源11とを有している。第一導光部材12は、第一入射端14から入射した光源11からの光を導光し、第一マウント13に設けられた第一出射端15aから当該光を出射する導光部材である。
カメラヘッド1は、撮像素子10に加え、光源11や画像処理回路などの熱源を有している。上述したように撮像素子10に熱が伝搬すると暗電流ノイズが増加する。よって、適切な放熱構造が必要となる。
ここまでは、カメラヘッド1がユーザにより手で持って使用される手持ちモードが説明されてきた。しかし、上述したカメラヘッド1をスタンド部に固定して使用したいとユーザが希望することも考えられる。
光学系6の照明装置としてはリング照明や同軸落射照明など様々なものが存在する。照明装置の種類は観察対象物Wに依存して決定される。図2に示された光学系6の第二出射端15bは円形をしているため、リング照明を構成している。したがって、ユーザは同軸落射照明による観察対象物Wを観察したい場合には、別の光学系が必要となる。
Claims (16)
- コントローラと、前記コントローラに接続されるカメラヘッドと、前記カメラヘッドに対して着脱可能な交換式の光学系と、前記光学系を介して前記カメラヘッドにより取得された観察対象物の画像を表示する表示部と、を有する拡大観察装置であって、
前記カメラヘッドは、
前記光学系と接続するための第一マウントと、
前記光学系を介して前記観察対象物からの光を受光し、前記観察対象物の画像を生成する撮像素子と、
前記観察対象物を照明するための照明光を出力する光源と、
第一入射端から入射した前記光源からの光を導光し、前記第一マウントに設けられた第一出射端から当該光を出射する第一導光部材と、
を有し、
前記光学系は、
対物レンズと、
前記対物レンズを介した前記観察対象物からの光を前記撮像素子に結像する結像レンズと、
前記第一マウントと接続する第二マウントと、
前記第二マウントに設けられた第二入射端に対して前記第一導光部材から入射した光を、前記対物レンズの周囲に配置された第二出射端へ導く第二導光部材と、
を有し、
前記光源は、前記第一マウントに対して前記撮像素子よりも遠くに環状に配置された複数の発光素子を有し、
前記第一導光部材は、前記撮像素子を囲む筒状の導光部材であることを特徴とする拡大観察装置。 - 前記第一導光部材の前記第一入射端の半径は、前記第一導光部材の前記第一出射端の半径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の拡大観察装置。
- 前記第一導光部材と前記撮像素子の間に設けられ、前記撮像素子を囲む筒状の遮光部材をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の拡大観察装置。
- 前記第一導光部材は、
前記第一入射端から前記第一出射端に向かうにつれて半径が緩やかに小さくなる第一部分と、
前記第一部分よりも前記第一出射端の近くに配置され、前記第一入射端から前記第一出射端に向かうにつれて半径が急激に小さくなる第二部分と、
前記第二部分よりも前記第一出射端の近くに配置され、前記第一入射端から前記第一出射端に向かうにつれて半径が緩やかに小さくなる第三部分と
を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の拡大観察装置。 - コントローラと、前記コントローラに接続されるカメラヘッドと、前記カメラヘッドに対して着脱可能な交換式の光学系と、前記光学系を介して前記カメラヘッドにより取得された観察対象物の画像を表示する表示部と、を有する拡大観察装置であって、
前記カメラヘッドは、
前記光学系と接続するための第一マウントと、
前記光学系を介して前記観察対象物からの光を受光し、前記観察対象物の画像を生成する撮像素子と、
前記観察対象物を照明するための照明光を出力する光源と、
第一入射端から入射した前記光源からの光を導光し、前記第一マウントに設けられた第一出射端から当該光を出射する第一導光部材と、
を有し、
前記光学系は、
対物レンズと、
前記対物レンズを介した前記観察対象物からの光を前記撮像素子に結像する結像レンズと、
前記第一マウントと接続する第二マウントと、
前記第二マウントに設けられた第二入射端に対して前記第一導光部材から入射した光を、前記対物レンズの周囲に配置された第二出射端へ導く第二導光部材と、
を有し、
前記カメラヘッドに対して、前記カメラヘッドの外部に設けられた光源ボックスから供給される光を受け入れ、対物レンズを介して前記観察対象物に当該光を照射する他の光学系が接続されると、前記カメラヘッドに設けられた前記光源は発光しないように構成されていることを特徴とする拡大観察装置。 - コントローラと、前記コントローラに接続されるカメラヘッドと、前記カメラヘッドに対して着脱可能な交換式の光学系と、前記光学系を介して前記カメラヘッドにより取得された観察対象物の画像を表示する表示部と、を有する拡大観察装置であって、
前記カメラヘッドは、
前記光学系と接続するための第一マウントと、
前記光学系を介して前記観察対象物からの光を受光し、前記観察対象物の画像を生成する撮像素子と、
前記観察対象物を照明するための照明光を出力する光源と、
第一入射端から入射した前記光源からの光を導光し、前記第一マウントに設けられた第一出射端から当該光を出射する第一導光部材と、
を有し、
前記光学系は、
対物レンズと、
前記対物レンズを介した前記観察対象物からの光を前記撮像素子に結像する結像レンズと、
前記第一マウントと接続する第二マウントと、
前記第二マウントに設けられた第二入射端に対して前記第一導光部材から入射した光を、前記対物レンズの周囲に配置された第二出射端へ導く第二導光部材と、
を有し、
前記カメラヘッドをユーザが手で持って使用する手持ちモードと、
前記観察対象物と前記カメラヘッドとの距離を可変にするステージに当該カメラヘッドが保持されるステージモードとをさらに有することを特徴とする拡大観察装置。 - 前記カメラヘッドは、筐体を有し、
前記筐体の内側には、前記撮像素子が実装された第一基板と、前記撮像素子から出力される画像信号を前記コントローラへ出力する集積回路を実装された第二基板とを保持する保持部材が設けられており、
前記筐体と前記保持部材との間には相互に分離された第一導風空間と第二導風空間とが設けられており、
前記第一導風空間は、前記筐体に設けられた第一開口部を通じて前記筐体の外部と連通し、かつ、前記保持部材に設けられた第二開口部を通じて前記保持部材の内側空間と連通しており、前記第二基板は前記内側空間に配置されており、
前記保持部材は前記内側空間と連通した第三開口部を有し、
前記第二基板は、前記第一導風空間および前記内側空間を流れる空気によって冷却されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の拡大観察装置。 - 前記第三開口部にはファンが設けられていることを特徴とする請求項7に記載の拡大観察装置。
- 前記第一開口部と前記第三開口部は前記撮像素子に対して前記第二開口部よりも遠くに配置されていることを特徴とする請求項8に記載の拡大観察装置。
- 前記保持部材は、
前記第一基板を挟持するように配置された第一金属部材と第二金属部材とを有し、
前記第一基板の一部と前記第二金属部材の一部との間には第一放熱ゴムが設けられていることを特徴とする請求項7ないし9のいずれか一項に記載の拡大観察装置。 - 前記保持部材は、
前記光源が実装された第三基板を保持する第三金属部材をさらに有することを特徴とする請求項7ないし10のいずれか一項に記載の拡大観察装置。 - 前記保持部材は、
前記第二基板を保持する第四金属部材をさらに有することを特徴とする請求項11に記載の拡大観察装置。 - 前記第二基板と前記第四金属部材との間には第二放熱ゴムが設けられていることを特徴とする請求項12に記載の拡大観察装置。
- 前記第三金属部材と前記第四金属部材との間には樹脂部材が設けられていることを特徴とする請求項12または13に記載の拡大観察装置。
- 前記第二基板には第三放熱ゴムを介してヒートシンクが設けられていることを特徴とする請求項12ないし14のいずれか一項に記載の拡大観察装置。
- 前記筐体は、前記第二導風空間と連通する複数のスリットを有していることを特徴とする請求項7ないし15のいずれか一項に記載の拡大観察装置。
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2018
- 2018-11-29 JP JP2018223951A patent/JP7268993B2/ja active Active
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