JPH04107414A - 拡大観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、医療、学術、産業上の利用分野において、
例えば人の皮膚、微細な生物、あるいは集積回路のよう
な被観察物の外面乃至表層を拡大して観察するのに用い
られるもので、殊に対物具を被観察物の表面に当接また
は近接させるだけで、被観察物をそれがあるままの位置
で何らの加工を施すことなく拡大して観察することので
きる拡大観察装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より拡大観察用の器具乃至装置としては顕微鏡やル
ームがあるが、顕微鏡は被観察物を加工してこれを顕微
鏡の側に持って行く必要があり、他方ルームはそれ自体
を被観察物の側に持って行って被観察物に何らの加工を
施すことなく手軽に観察することができるが、被観察物
照明用の光源を備えておらず、また可能な倍率も低いも
のである。

このような事情を背景に、当山願人は高倍率という顕微
鏡の長所と手軽さというルーペの長所の両方を併せ持っ
た拡大観察装置を先に開発した（特開平１−３０８５２
７号、特願平１−２６４６２号及び特願平１−２７３４
１９号）。

この拡大観察装置は、図示せぬデイスプレィ（表示手段
）及びコントローラからなる観察装置本体と、第６図に
示す対物具（特開平１−３０８５２７号に言う鏡筒及び
導光キャップ）１００とからなり、対物具１００は、映
像拡大用の光学系１０２を内蔵すると共に観察装置本体
側に設けられている光源から被観察物Ｍを照明するため
の照射光を導く光ファイバ１０３も内蔵し、その先端に
導光キャップ（対物先端部）１０５を備えている。そし
て、この対物具１００を手で持ったままその導光キャッ
プ１０５を被観察物Ｍに当接または近接させ、対物具１
００中に内蔵されている撮像素子１０４（ＣＣＤ素子）
で捉えた像をデイスプレィに再現して観察するもので、
導光キャップ１０５の先端を被観察物Ｍに当接させるか
あるいは所定の近接距離に近接させれば自ずとピントが
合うようにされており、何らの技能や熟練を必要とせず
誰でも手軽に５０倍〜数千倍の倍率での観察を行えると
いうものである。

ところで、この拡大観察装置は、より強力な照射光を得
るためにコントローラ内に光源を設け、この光源から光
ファイバーで対物具に照射光を導くようにしており、ま
た撮像素子とデイスプレィの間に介在する信号処理手段
もコントローラ１旧こ設けるようにしている。そのため
、対物具とデイスプレィの他にコントローラが必要とな
り、その分、全体として大型化し、手軽さをより一層重
視する場合については不十分である。

また、このような拡大観察装置においては、被観察物に
照射する照射光の制御乃至被観察物からの映像光の制御
がよりよい観察にとって重要である。すなわち、一般に
被観察物を照射する照射光には、被観察物を正面から照
らす落射光と、被観察物の正面に対し平行に近い急角度
で照射する側対光と、及び透光性の被観察物の場合に内
部に透過した光で内側から表層を照らす透過光とがあり
、また被観察物からの映像光には被観察物の表面でその
まま直接的に反射される表面反射光と、被観察物の表層
を一旦透過して来る非表面反射光とがあるが、これらの
光を適宜に選択あるいは組み合わせることにより、より
有効な観察を行える。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、この発明は、より一層小型化して手軽な扱いが
可能であり、しかも照射光の選択が可能であるような拡
大観察装置の提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的は、通孔が中心に形成された半球面状の
前部を有する透明な導光キャップを先端部に接続した対
物具と、この対物具で得られる被観察物の拡大像を表示
するための表示手段とよりなり、対物具を接・離自在な
前方ブロックと後方ブロックに分割し、そして前方ブロ
ックに被観察物拡大用の光学系と被観察物照明用の光源
を内蔵させ、後方ブロックに光学系からの拡大像を捉え
る撮像手段と撮像手段からの信号を処理して表示手段に
出力する信号処理手段を内蔵させると共に、導光キャッ
プの基端面に入射面と反射面とを交互に形成し且つ、光
源を側射光用光源と落射光用光源との２系統に形成し、
側射光用光源を入射面に対応させ、落射光用光源を反射
面に対応させるようにしてなる拡大観察装置により達成
される。

〔作　　用〕

この拡大観察装置は、光源及び信号処理手段も対物具に
内蔵させるようにしているので、前述の従来のものでは
必要としていたコントローラが不要となり、その分、全
体が小型化する。しかも、この光源及び信号処理手段の
対物具への内蔵は、光源についてみると、光源がそれだ
け被観察物に近くなるから、光源の出力がより小さくて
済むということであり、光源自体を格段に小型化できる
ことに結び付き、また信号処理手段についてみると、信
号処理手段がそれだけ撮像手段に近くなるから、信号処
理手段の容量が従来の場合に比べ格段に小さくて済むと
いうことであり、信号処理手段を格段に小型化できるこ
とに結び付く。つまり、光源及び信号処理手段の対物具
への内蔵は光源及び信号処理手段の小型化に結び付き、
この小型化がまた内蔵化を可能にするという有機的関連
が全体の小型化をもたらしているものである。

しかも、この拡大観察装置は、このような光源及び信号
処理手段の対物具への内蔵化と関連させて、対物具を光
学系及び光源を内蔵する前方ブロックと撮像手段及び信
号処理手段を内蔵する後方ブロックとに分割し両者を接
・離自在としているので、拡大率や対象被観察物の種類
に応じて専用仕様とした前方ブロックを予め用意してお
き、この交換だけで必要な観察に簡単に対応できること
になり、扱いがより一層手軽になる。

さらに、この拡大観察装置の対物具では、側対光用光源
からの照射光は、導光キャップの基端面の入射面から導
光キャップの中実内部に入りその内部を全反射により通
過して通孔から出ることにより被観察物をその正面に対
し略平行に照射する側射光となり、また落射光用光源か
らの照射光は、導光キャップの基端面の反射面で反射さ
れ導光キャップの内側空間を通って通孔より被観察物を
正面から照らす落射光及び通孔以外の部位で透明な導光
キャップを透過した落射光が被観察物の表層を透過して
被観察物の表層を内部から照らすことになる透過光とな
る。したがって、側対光用光源または落射光用光源の何
れかだけから照射光を供給するか、あるいは両者の光度
を変えることにより、落射光または側射光の何れかを選
択でき、また両者の比率を適宜に変えることができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の詳細な説明する。

この拡大観察装置は、第１図に示すような対物具１と、
この対物具１で得られた被観察物Ｍの拡大像を再生・表
示する例えばＣＲＴのような表示手段（図示せず）とよ
りなる。

対物具１は、全体が細長い筒状のもので、前方ブロック
３と後方ブロック４とに分割されており、前方ブロック
３が後方ブロック４に対し着脱できるようになっている
。

前方ブロック３は、内部に被観察物拡大用の光学系５及
び被観察物照明用の光源６を内蔵しており、その先端部
に導光キャップ７が接続されれている。

光学系５は、筒状のホルダ８に対物レンズ９及びその他
のレンズを保持させてなるもので、ホルダ８の先端部に
は先窄まり状に形成した遮光底１０が設けられている。

この光学系５は、基本的には導光キャップ７の先端が被
観察物Ｍの表面に当接することにより対物レンズ９の焦
点が被観察物Ｍの表面に合うように位置決めされるが、
導光キャップ７の前方ブロック３に対する螺合状態を調
整することにより非接触観察も可能なようになっている
。

光源６は１．複数の小さな発光源１２を遮光底１０の外
側において導光キャップ７の基端面１３に向けて円環状
に配列してなるもので、それぞれ−定の個数の発光源１
２を含む８個のブロックにブロック化され、各ブロック
が交互に側対光用光源６ｓ乃至落射光用光源６ｄとされ
ており、側対光用光源６ｓは後述の導光キャップ７の基
端面１３の入射面１３ｓに対応し、落射光用光源６ｄは
、反射面１３ｄにそれぞれ対応するようになっていて、
側対光用光源６Ｓと落射光用光源６ｄとが個々に０Ｎ１
０　Ｆ　Ｆ制御を行えるようになっている（第３図）。

導光キャップ７は、その先端を被観察物Ｍの表面に当接
させることにより光学系５の対物レンズ９の焦点に対し
被観察物Ｍの表面が合うようにするためのものであると
共に、光源６からの照射光を落射光Ｌｄ、側射光Ｌｓ、
及び透過光Ｌｔとに分けて被観察物Ｍに照射するための
もので、例えばアクリル樹脂（メタクリル樹脂）のよう
な透明性の高い合成樹脂で作られている（第２図）。そ
して、後部７ｒに形成されている螺合ネジ１４により前
方ブロック３の先端に螺着されており、この螺着状態に
おいて前述の焦点合わせがなされるようになっている。

より詳細には、円筒状の後部７ｒと半球面状とされた前
部７ｆとからなり、後部７ｒの端に形成されている基端
面１３にはそれぞれ同じ長さとされた入射面１３ｓと反
射面１３ｄとが４面ずつ交互に形成され、前部７ｆには
その先端の中心に通孔１５が穿設されている。

入射面１３ｓは、側対光用光源６ｓからの照射光を導光
キャップ７の中実内部に送入させるためのもので、照射
光の主な進行方向に対し直交するようにされており、逆
に反射面１３ｄは、落射光用光源６ｄからの照射光を全
部反射させて導光キャップ７の内側空間に導くためのも
ので、照射光の進行方向に対し照射光を全反射させ得る
傾斜状態とされている。

そして、側対光用光源６ｓのみをＯＮとして入射面１３
ｓだけに照射光を当てるようにすれば、第４図に示すよ
うに、この照射光が入射面１３ｓから導光キャップ７の
中実内部に入りこの内部を全反射により通過して通孔１
５の側面から出ることにより被観察物Ｍをその正面に対
し平行に近い急角度で照射する側射光Ｌｓだけが得られ
、逆に、落射光用光源６ｄのみをＯＮとして反射面１３
ｄだけに照射光を当てるようにすれば、第５図に示すよ
うに、照射光が反射面１３ｄで全部反射され導光キャッ
プ７の内側空間を通って通孔１５より被観察物Ｍを正面
から照らす落射光Ｌｄだけが得られ、また側対光用光源
６ｓからの照射光と落射光用光源６ｄからの照射光とを
各々の強弱を変えて入射面１３ｓと反射面１３ｄの両方
に当てれば、側射光Ｌｓと落射光Ｌｄとを適宜の比率で
組み合わせることができる。

この前方ブロック３は、後方ブロック４に対し着脱でき
るものであるから、拡大率や対象被観察物の種類に応じ
た専用仕様のものを予め複数用意して置き、この専用仕
様のものを選択的に使い分けることが可能である。

後方ブロック４は、光学系５により得られる被観察物Ｍ
の拡大像を捉える撮像手段（ＣＯＤ素子）１６及び撮像
手段１６からの信号を処理する信号処理手段１７を内蔵
している。また、この後方ブロック４は、先端面に前方
ブロック３の接続のための嵌合筒１８が突設され、後端
部からは表示手段に接続するケーブル１９が導出されて
おり、さらに光源６ｓ、６ｄの０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ用のス
イッ冊 チ２０ｓ、２０ｄが側面に設けられ、このスイッチ２０
ｓ、２０ｄからの導線の端子２１が先端面に臨まされて
おり、前方ブロック３の後端面に臨まされている光源６
からの導線の端子２２と接続するようになっている。

このような拡大観察装置を用いて被観察物Ｍの観察を行
うには、対物具１を被観察物Ｍの側に持って行き、接触
観察が可能な被観察物であればその導光キャップ７の先
端を被観察物Ｍの表面に当接させるだけでよい。もし非
接触観察が必要な場合には導光キャップ７の前方ブロッ
ク３に対する螺合状態を調整し、導光キャップ７を被観
察物Ｍから離して観察する。

〔発明の効果〕

この発明による拡大観察装置は、以上説明してきた如き
ものなので以下の如き効果を有する。

（ａ）、光源及び信号処理手段も対物具に内蔵させるよ
うにしているので、全体が小型化し、扱いがより容易化
している。

（ｂ）、対物具を前方ブロックと後方ブロックとに分割
し両者を接・離自在としたことにより、拡大率や対象被
観察物の種類に応じて予め専用仕様とした前方ブロック
の交換だけで必要な観察に簡単に対応でき、より一層手
軽な観察が可能となる。

（Ｃ）、導光キャップに入射面と反射面を形成すると共
に、光源を側対光用と落射光用とに分け、各光源からの
光を入射面と反射面に対し選択的に当てられるようにし
ているので、落射光と側射光の選択あるいは両者の適宜
な比率での組合せを行え、より多面的な観察を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による拡大観察装置の対物具の一部
断面を含む概略側面図、 第２図は、対物具の先端部分の部分概略断面図、第３図
は、導光キャップと光源との関係を示す概略斜視図、 第４図は、側対光用光源で照射光を当てた場合について
の説明図、 第５図は、落射光用光源で照射光を当てた場合について
の説明図、そして 第６図は、従来の拡大観察装置の対物具の概略側面図で
ある。 １−一一一一−一対物具 ３−−一・前方ブロック ４−−−一後方ブロック ５−−−一光学系 ６−一一一一一一一光源 ６　ｓ　−−−−−−−一側射光用光源６ｄ−゛“゛落
射光用光源 ７−−−−導光キャップ １３−−−−−基端面 ］、　３　ｓ　−−−−−−一入射面 １３　ｄ　−−−一反射面 １５−−−一通孔 １６−−−−−−撮像手段 １７−−−−一信号処理手段 第 ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　通孔が中心に形成された半球面状の前部を有する透明
   な導光キャップを先端部に接続した対物具と、この対物
   具で得られる被観察物の拡大像を表示するための表示手
   段とよりなる拡大観察装置であって、 対物具を接・離自在な前方ブロックと後方ブロックに分
   割し、そして前方ブロックに被観察物拡大用の光学系と
   被観察物照明用の光源を内蔵させ、後方ブロックに光学
   系からの拡大像を捉える撮像手段と撮像手段からの信号
   を処理して表示手段に出力する信号処理手段を内蔵させ
   ると共に、導光キャップの基端面に入射面と反射面とを
   交互に形成し且つ、光源を側射光用光源と落射光用光源
   との２系統に形成し、側射光用光源を入射面に対応させ
   、落射光用光源を反射面に対応させるようにしたことを
   特徴とする拡大観察装置。