JP2003294632A - 撮影装置 - Google Patents
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Abstract
着機構を簡素化する。 【解決手段】 交換レンズ11に密着して使用されるフ
ィルタ21Aを保持するフィルタ保持手段20の上板6
3の下面S2と、ナット移動手段40により交換レンズ
11の光軸方向に移動される移動ナット30の上面S3
との間にコイルバネ45を介在させて、フィルタ保持手
段20を交換レンズ11に向けて上記光軸方向に付勢し
てフィルタ21Aを交換レンズ11のレンズ先端部11
Aに密着させる。
Description
詳しくは、レンズ部に密着されて使用されるフィルタを
備えた撮影装置に関するものである。
から発せられた微弱な蛍光を撮像する撮影装置が知られ
ている。このような撮影装置に用いられる撮影レンズに
は、互いに異なる透過特性を有する複数種類のフィルタ
が用意されており、これらのフィルタは撮影する試料に
応じて選択され撮影レンズに装着される。
に対するフィルタの装着を自動化したいという要求があ
り、電動式のフィルタ交換システムが検討されている。
ところで、電気的な制御によってフィルタをレンズに密
着させるにはフォーカス調節による撮影レンズの全長の
伸縮を考慮する必要がある。すなわち、撮影レンズの前
面に配置されるフィルタが上記フォーカス調節によって
撮影レンズから離れてしまうと、この撮影レンズの視野
を妨げたり、あるいはフィルタと撮影レンズとの隙間か
らノイズとなる光が入射することがあるので、このよう
なフィルタ交換システムにおいては、選択されたフィル
タを撮影レンズの先端に密着配置させるとともに、フィ
ルタを撮影レンズの先端に密着させたまま、撮影レンズ
の伸縮に追従させる機能が必要となる。
せてフィルタを常にレンズ先端に密着させておくために
は、レンズ先端位置を検出しながら、フィルタを光軸方
向に移動させる制御が必要となり、さらに、撮影レンズ
が複数種類の撮影レンズの中から選択されて交換される
場合には、各撮影レンズ毎に全長が異なるので上記制御
がさらに複雑になり、装置コストが高いものとなってし
まうという問題がある。
であり、フィルタのレンズへの密着機構を簡素化し、こ
れにより装置コストを低減することができる撮影装置を
提供することを目的とするものである。
ンズ部を備えた撮像手段と、レンズ部に密着して使用さ
れるフィルタを保持するフィルタ保持手段と、移動体
と、この移動体をレンズ部の光軸方向に移動させる移動
手段と、前記フィルタ保持手段と前記移動体との間に介
在され、フィルタ保持手段をレンズ部に向けて前記光軸
方向に付勢して前記フィルタをレンズ部に密着させる付
勢手段とを備えてなることを特徴とするものである。
を保持する保持部と、この保持部を移動させて該保持部
に保持された各フィルタをレンズ部の光軸上に位置させ
ることができるように前記保持部を移動可能に支持する
支持部とを備えることができる。
体のレンズ部から離れる方向への移動に伴って、フィル
タ保持手段を前記レンズ部から離れる方向に連動させて
移動させる連携手段を備えることができる。
ズ部に向けて光軸方向に付勢してフィルタをこのレンズ
部に密着させたまま、レンズ部の付勢方向およびこの付
勢方向とは反対向への移動に追従させるものである。よ
り具体的には、この付勢手段は、例えば、レンズ部のフ
ォーカス調節におけるレンズ先端の繰出し、およびこの
繰出しを戻すときの位置の変動に対して、フィルタを略
同一の力でレンズに密着させたまま追従させることがで
きるようにフィルタ保持手段を付勢するものである。ま
た、このような付勢手段としては、バネ等の弾性付勢手
段を用いることができる。
持手段と移動体との間に介在され、フィルタ保持手段を
レンズ部に向けて光軸方向に付勢してフィルタをレンズ
部に密着させる付勢手段を備えているので、フィルタが
密着されるレンズ部先端の位置がフォーカシング調節に
よって変動しても、上記付勢手段による付勢によりレン
ズ部先端にフィルタを密着させたまま上記変動に追従し
てフィルタ保持手段を移動させることができ、これによ
り、フィルタのレンズへの密着機構を簡素化することが
でき、装置コストを低減することができる。
タを保持する保持部と、この保持部を移動させて、保持
部に保持された各フィルタを光軸上に位置させることが
できるようにこの保持部を移動可能に支持する支持部と
を備えるものとすれば、上記複数のフィルタの交換をよ
り効率良く行なうことができる。
る方向への移動に伴って、フィルタ保持手段をレンズ部
から離れる方向に連動させて移動させる連携手段を備え
るようにすれば、フィルタ保持手段がレンズ部から離れ
る際に、付勢手段に付勢されて不要にフィルタがレンズ
部に密着されつづけることを防止することができ、例え
ば、レンズ部を交換する作業を効率よく行なうことがで
きる。
態について、図面を用いて説明する。図1は本発明の実
施の形態による撮影装置の概略構成を示す側面図、図2
は撮影装置の主要部であるフィルタ保持手段およびナッ
ト移動手段等の概略構成を示す平面図、図3はフィルタ
が交換レンズに接触したときの様子を示す側面図、図4
はフィルタ保持手段を交換レンズに向けて付勢している
ときの様子を示す側面図、図5は移動ナットの移動スト
ロークTを示す図、図6はフィルタが密着されている交
換レンズの先端部が繰出された様子を示す側面図、図7
はフィルタが密着されている交換レンズの先端部の繰出
しが戻された様子を示す側面図である。なお、図2はフ
ィルタ保持手段の上板を外した状態を上方から見た図を
示すものである。また、図1および図3から図7は暗箱
の中の状態を示す図である。
ンズ部である交換レンズ11を備えた撮像手段10と、
交換レンズ11に密着して使用されるフィルタ21を保
持するフィルタ保持手段20と、移動体である移動ナッ
ト30と、この移動ナット30を交換レンズ11の光軸
方向(図中矢印Z方向、以後光軸Z方向と呼ぶ)に移動
させる移動手段であるナット移動手段40と、フィルタ
保持手段20と移動ナット30との間に介在され、フィ
ルタ保持手段20を交換レンズ11に向けて上記光軸Z
方向に付勢してフィルタ21を交換レンズ11に密着さ
せる付勢手段であるコイルバネ45とを備えている。
であるフィルタ21A、21B、21C、21Dを保持
する保持孔23を有する保持部22と、保持部22を回
転移動させてこの保持部22に保持された各フィルタ2
1A、21B、21C、21Dを光軸Z上に位置させる
ことができるように保持部22を移動可能に支持する支
持部であるフィルタ回転部50とを備えている。
ト30の交換レンズ11から離れる方向への移動に伴っ
て、フィルタ保持手段20をレンズ部から離れる方向に
連動させて移動させる連携手段である底板64を備えて
いる。なお、この連携手段である下板64はフィルタ保
持手段20の一部と兼用されるものである。
ルタ保持手段20、移動ナット30、ナット移動手段4
0、およびコイルバネ45等は、暗箱80の内部に収容
されている。
この交換レンズ11が装着される撮像部12を備え、こ
の撮像部12は暗箱80の天板81に配設されている。
なお、交換レンズ11はオートフォーカス機構を備えて
おり、レンズ先端部11Aが交換レンズ11から繰り出
される量は、暗箱80の底板84上に配設されている試
料台85の上に載置される被写体までの距離に応じて自
動的に調節される。
0の天板81と、この暗箱80の側板82に配設され天
板81の表面に平行な方向に延びる中板83とに亘って
上記光軸Zと平行になるように配設されている円柱形状
の一対のシャフト61、シャフト61に嵌合しこのシャ
フト61が延びる方向に沿って光軸Z方向に移動可能な
一対のボールブッシュ62、およびボールブッシュ62
の光軸Z方向の両側に配設された上板63および下板6
4を備え、シャフト61とボールブッシュ62とで構成
されたいわゆるリニアスライドによって、上記一対のボ
ールブッシュ62に配設されている上板63および下板
64が光軸Z方向に移動可能とされている。なお、この
上板63と下板64との間に上記フィルタ回転部50が
配設されている。
ルタ21が保持されている面の中央を通してこの保持部
22と結合され、両端が上板63と下板64とに軸着さ
れている保持部回転軸51と、上板63に軸着されされ
保持部回転軸51に備えられた歯車部51Aに噛合する
中間歯車52と、中間歯車52に噛合する歯車部54を
回転軸上に有し、上板63上に配設されているフィルタ
回転用ステッピングモータ53とを備えており、フィル
タ回転用ステッピングモータ53に駆動されて回転する
歯車54の回転力が中間歯車52および歯車51Aに伝
達され、保持部回転軸51に結合されている保持部22
が回転される。この保持部22の回転によって各フィル
タ21A、21B、21C、21Dが回転移動され、光
軸Z上に各フィルタ21A、21B、21C、21Dが
配置される。
3との間に配置され、両端が天板81と中板83とに軸
着されて上記移動ナット30が螺合されているボールネ
ジ41と、中板83のボールネジ41が軸着されている
側とは反対側に配設され、この中板83を貫通してボー
ルネジ41に回転軸が連結されている移動ナット用ステ
ッピングモータ42とを備え、移動ナット用ステッピン
グモータ42の回転駆動によって回転されるボールネジ
41により、このボールネジ41に螺合している移動ナ
ット30が光軸Z方向に移動される。
30の周囲に設けられた切欠部31A、31B、31C
を通して、その両端が上板63と下板64とに軸止され
ている3本の回り止めピン65A,65B、65Cによ
って、ボールネジ41の回りに回転しないように回転が
制限されているので、移動ナット用ステッピングモータ
42の回転駆動によってボールネジ41が回転しても移
動ナット30が回転することなく、この移動ナット30
は光軸Z方向に移動される。
の上板63の下面S2と移動ナット30の上面S3との
間に介在し、上板63を交換レンズ11に向けて上記光
軸Z方向に付勢することによりフィルタ保持手段20全
体を光軸Z方向に付勢する。
53の回転、および移動ナット用ステッピングモータの
回転42は図示しないコントローラによって行なわれ
る。
説明する。
転により、移動ナット30を光軸Z方向に沿って撮像手
段10から離れる方向に移動させ、フィルタ保持手段2
0の下板64の上面S5を移動ナット30の下面S4で
押し下げる。これにより、光軸Z方向に移動可能なフィ
ルタ保持手段20を、シャフト61に沿って撮像手段1
0から離れる方向に移動させ待機位置P1に位置させ
る。
0から離れる方向を光軸下方向と呼び、光軸Z方向に沿
って撮像手段10に近づく方向を光軸上方向と呼ぶ、ま
た、光軸上方向に移動ナットを移動させるための移動ナ
ット用ステッピングモータ42の回転方向を正転方向と
し、光軸下方向に移動ナットを移動させるための移動ナ
ット用ステッピングモータ42の回転方向を逆転方向と
する。
れた交換レンズ11を撮像部12に手動で装着する。
回転用ステッピングモータ53の駆動により保持部22
を回転させ、保持部22中から選択したフィルタ21A
を光軸Z上に位置させる。
2の正転により、移動ナット30を光軸上方向に移動さ
せて、コイルバネ45を介して上板63を付勢した状態
のままこの上板63を光軸上方向に押し上げ、これによ
り、フィルタ保持手段20を撮像手段10に近づく方向
に移動させる。
されると、フィルタ21Aの外枠がレンズ先端部11A
に接触し(図3参照)、さらに、移動ナット用ステッピ
ングモータ42の正転により移動ナット30を光軸上方
向に移動させると、レンズ先端部11Aに接触している
フィルタ21Aは、これ以上光軸上方向に移動されるこ
となくこの位置(位置P2)に静止したままとなる。そ
のため、フィルタ21Aを保持しているフィルタ回転部
50およびフィルタ保持手段20もこの位置で静止した
ままとなる。
2の正転により光軸上方向に移動されている移動ナット
30は、下板64の上面S5を離れて光軸上方向にさら
に移動される。これにより、静止している上板63の下
面S2と光軸上方向に移動する移動ナット30の上面S
3との間隔が狭められて、両者の間に介在されているコ
イルバネ45が収縮する。すなわち、フィルタ保持手段
20と移動ナット30との間に介在されているコイルバ
ネ45が、フィルタ保持手段20を、交換レンズ11に
向けて光軸上方向に付勢してフィルタ21を交換レンズ
11に密着させる。
ナット30の移動ストロークTの略1/2(図4参照)
となるようにプログラムされたパルス数で、移動ナット
用ステッピングモータ42の回転が停止され移動ナット
30が位置Q1に停止される。なお、移動ナット30の
移動ストロークTは、使用可能範囲内で、上板63の下
面S2と移動ナット30の上面S3との間にコイルバネ
45を最大限収縮させて、下面S2と上面S3との間隔
を最も狭くした状態における移動ナット30の下面S4
から底板64の上面S5までの距離で示される値である
(図5参照)次に、暗箱80内の試料台85上に試料8
9を配置し、交換レンズ11のオートフォーカスを動作
させる。これにより、被写体の像が撮像部12の撮像面
に正確に結像されるように交換レンズ11のフォーカス
調整が行なわれ、これに伴い交換レンズ11の繰出量が
変更されてレンズ先端部11Aの位置が変動する。
端部11Aに向けて付勢されているフィルタ21Aは、
レンズ先端部11Aに密着したままこのレンズ先端部1
1Aの位置の変動に追従して移動する。すなわち、レン
ズ先端部11Aが繰り出されてこのレンズ先端部11A
の位置が光軸下方向に移動し、位置P3に位置するとき
には、フィルタ21Aと共に上板63が押し下げられて
上板63の下面S2と移動ナット30の上面S3との間
隔が狭まりコイルバネ45の全長がさらに縮められる
(図6参照)。このとき、移動ナットは位置Q1に配置
されたままである。
れてこのレンズ先端部11Aの位置が光軸上方向に移動
し、位置P4に位置するときには、上板63がコイルバ
ネ45に付勢されて押し上げられ、上板63の下面S2
と移動ナット30の上面S3との間隔が広がりコイルバ
ネ45の全長が延びる。このときも、移動ナットは位置
Q1に配置されたままである。
に対する移動ナット45の位置の調節を一回だけ行い、
この移動ナット45を上記位置Q1に位置させておけ
ば、交換レンズ11のフォーカス調節に伴ってレンズ先
端部11Aの位置が変動しても、コイルバネ45の付勢
力によってフィルタ21Aを交換レンズ11へ密着させ
ておくことができる。
光軸Z方向の位置が変動してフォーカス調節がなされレ
ンズ先端部11Aの位置が変更されても、移動ナット3
0が位置Q1に位置していれば上記と同様にフィルタ2
1Aを交換レンズ11へ密着させておくことができる。
ット用ステッピングモータ42の逆転により移動ナット
30を光軸下方向に移動させて、フィルタ21Aが交換
レンズ11から離れる位置までフィルタ保持手段20を
移動させ、その後、フィルタ回転部50の動作によって
フィルタ21Aを他のフィルタ、例えばフィルタ21B
に交換し、その後、移動ナット用ステッピングモータ4
2の正転により移動ナット30を再び位置Q1に位置さ
せれば、上記と同様に、交換レンズ11のフォーカス調
節によりレンズ先端部11Aの位置が変動してもフィル
タ21Bを交換レンズ11へ密着させておくことができ
る。
御は、移動ナット用ステッピングモータ42を駆動する
際のパルス数を記憶しておく等のことにより実施するこ
とができる。
動力伝達機構にダブルギアを採用して歯車のバックラッ
シュを低減するようにすれば、保持部22に保持されて
いる各フィルタ21A、21B、21C、21Dをフィ
ルタ回転部50によって光軸Z上に位置させる際の位置
決め精度を向上させることができる。
コイルバネを用いる例を示したが、この付勢手段は板バ
ネ、エアシリンダ、あるいは電磁石等どのような手法を
採用したものであってもよい。また、移動手段もボール
ネジによって移動ナットを移動させる方式に限らず、光
軸Z方向の所定に位置に移動体を移動させるものであれ
ばどのような方式を採用してもよい。
るものに限らず、この支持部は保持部が手動で移動され
るように構成されたものであってもよい。
ルタの数は4つに限らずいくつでもよい。
段を備える必要はなく、連携手段が備えられてえいなく
ても、上記交換されるフィルタのレンズへの密着機構を
簡素化する効果を得ることができる。
ルタ交換機構)を備えた撮影装置は、フィルタ保持手段
に保持されているフィルタを、レンズ部に向けて付勢し
た形でこのフィルタをレンズ部の前面に密着させること
を特徴としている。そのため、上記付勢に使用されるコ
イルバネによって発生される付勢力が強すぎると、レン
ズ部を付勢する大きな力がこのレンズ部に継続的に加え
られるので、レンズ部の繰出しの構造によっては、一
旦、焦点を合わせても(フォーカス調節を行なって
も)、時間の経過とともに焦点がずれてしまうことがあ
る。これを回避するため、また、さらにレンズ部のより
大きな繰出し長に対応できるように、コイルバネのバネ
強さを所定の範囲内に抑えて装置を設計する必要があ
る。すなわち、フィルタ保持手段(フィルタ交換機構、
またはフィルタチェンジャユニット)の自重を支えるに
足る強さを持ち、かつレンズ部の可動部(例えば繰出
し)を押し上げない程度のバネ強さに設計して、上記付
勢力を発生させるようにする必要がある。
た装置に使用するコイルバネの設計には、従来のものと
は異なる特別な配慮が必要となる。また、コイルバネを
用いない付勢手段においても上記と同様の特別な配慮が
必要となることは言うまでもない。
明する。
繰出し量が最大40mmで、この繰出し量に対応可能に
コイルバネを設計すると、以下のようになる。
0mmから50mmとなる範囲 この設定において、バネレート0.1N/mm、自由長
180mmのコイルバネを用いるとするとコイルバネの
力(A)は約13Nから17Nの範囲で変化する。
ルタ保持手段(フィルタ交換機構またはフィルタチェン
ジャユニットとも呼ぶ)を支えているが、フィルタの取
り外し等によって重量の増減があるので、このフィルタ
およびフィルタ保持手段を支えるのに必要な力(B)は
9Nから12Nの範囲で変化する。
して(A)−(B)となり、この値{(A)−(B)}
は1Nから8Nの間で変化することになる。その結果、
レンズ部の繰出しを押し戻す力(付勢力)は最大8Nと
なり、レンズ部としては、この力に抗しうるものを採用
することになる。
を示す側面図
構成を示す平面図
示す側面図
子を示す側面図
が繰出された様子を示す側面図
の繰出しが戻された様子を示す側面図
Claims (3)
- 【請求項1】 レンズ部を備えた撮像手段と、前記レン
ズ部に密着して使用されるフィルタを保持するフィルタ
保持手段と、移動体と、該移動体を前記レンズ部の光軸
方向に移動させる移動手段と、前記フィルタ保持手段と
前記移動体との間に介在され、前記フィルタ保持手段を
前記レンズ部に向けて前記光軸方向に付勢して前記フィ
ルタを前記レンズ部に密着させる付勢手段とを備えてな
ることを特徴とする撮影装置。 - 【請求項2】 前記フィルタ保持手段が、複数の前記フ
ィルタを保持する保持部と、該保持部を移動させて該保
持部に保持された各フィルタを前記光軸上に位置させる
ことができるように前記保持部を移動可能に支持する支
持部とを備えてなるものであることを特徴とする請求項
1記載の撮影装置。 - 【請求項3】 前記移動体の前記レンズ部から離れる方
向への移動に伴って、前記フィルタ保持手段を前記レン
ズ部から離れる方向に連動させて移動させる連携手段を
備えていることを特徴とする請求項1または2記載の撮
影装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002094804A JP3678416B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 撮影装置 |
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---|---|---|---|
JP2002094804A JP3678416B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 撮影装置 |
Publications (2)
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---|---|
JP2003294632A true JP2003294632A (ja) | 2003-10-15 |
JP3678416B2 JP3678416B2 (ja) | 2005-08-03 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002094804A Expired - Fee Related JP3678416B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 撮影装置 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US6977784B2 (ja) |
JP (1) | JP3678416B2 (ja) |
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