JP2005331923A - 光学装置及びそれを用いた撮影装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】接眼レンズを有する各種光学機器に対して直接の肉眼観察とカメラによる撮影とを簡単に切り換える。
【解決手段】光学機器4の接眼部分3に取り付ける接眼部取付ホルダ6と、結像レンズを光軸方向に移動可能に設けた鏡胴7とを有する光学装置を用い、明視の距離の虚像をカメラにより撮影しまたはCCDを介してモニタで観察する。更に、接眼部取付ホルダと鏡胴とをワンタッチ着脱機構により着脱可能にすることにより、肉眼観察とモニタ観察やカメラでの撮影とを簡単かつ素早く切り換えることができるため、特に健康を害する虞のある顕微鏡での連続観察を回避できると共に、高精度な肉眼観察に切り換えることも容易である。
【選択図】図1

Description

本発明は、接眼レンズを有する光学機器で視認した映像をそのままカメラで撮影可能にするための光学装置及びそれを用いた撮影装置に関するものである。
従来、光学機器の中で接眼レンズを用いて肉眼で視認するものとして、遠くのものを近くかつ拡大して観察する目的の望遠鏡・双眼鏡・天体望遠鏡・ライフルスコープ・測距儀等があり、また小さなものを拡大して大きく観察する目的の顕微鏡・ルーペ等、あるいは必ずしも像の大きさとは関係なく視野を視認するためのカメラの光学ファインダ等、さらに内視鏡がある。それらは、接眼レンズより観察対象となる物体側に装備された光学系によって作られた像または物体そのものを、接眼レンズを利用することによって所謂明視の距離(肉眼より250〜300mm程度の距離)、すなわち人間の眼にとって最も容易に観察し得る位置にその像を結ぶように設計されている。それらの光学機器において、例えば測量機にカメラ装置を接続して映像をモニタに映し出して視認・観察することができるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開平11−337336号公報(第4頁、図1)
しかしながら、上記光学機器にあっては接眼レンズを用いて肉眼で視認・観察するものであり、それをカメラで撮影しようとするためには上記文献のようにカメラ用に光軸を屈折させる光学系を追加するなど装置が複雑化するという問題があった。
また、上記した各光学機器の接眼レンズを通した映像を撮影する方法にはいわゆるコリメータ法など幾つかの方法があるが、コンパクトタイプのデジタルカメラ以外の一般的な通常のカメラ(特にデジタル型を含む一眼レフカメラやビデオカメラ)にあってはいわゆる明視の距離を撮影範囲に加えているものは少ない。そのため、カメラと干渉しないように接眼レンズの位置を大幅に変えたり、接眼レンズをカメラに合わせた撮影用に変えたり等していた。特に、バードウォッチングなど肉眼での観察が望まれる場合には、肉眼で観察しつつ必要に応じて撮影状態に変えることになるが、その切り換えに時間が掛かり、撮影タイミングを逸してしまうという問題があった。
また、各種光学機器のそれぞれに合わせて特別に設計された装置か、あるいはその機種のみに使用できる特殊な接続具などを用いてカメラを結合して撮影するようにしていたため、汎用性が低いという問題があった。
さらに、多くの分野で微細な疵を発見する検査等で顕微鏡が利用されている。しかしながら、顕微鏡による検査にあっては人間の眼を酷使することになり、長時間の検査を行うと弊害が出るため、一定時間毎の休養が必要であった。さらに、顕微鏡検査を行う作業は同一人にとっては3年程度が限度であり、それ以上続けることは健康を害する場合がある。そのような問題に対しては、特に顕微鏡検査を必要とする業界にあってはその改善が強く望まれている。
なお、顕微鏡を直接覗くことによる上記した弊害を回避するための手法として、ビデオカメラを用いて拡大映像をモニタ(CRTや液晶モニタ)に映し出し、モニタによる疵の検出検査を行うようにしたものがある。この手法によれば、映像化されたモニタ上の拡大映像を両眼で通常の状態で観察できるため、顕微鏡検査に比べて目に与える疲労度は皆無に近い。
しかしながら、モニタを用いた検査の場合には、その検出精度がモニタの解像度に左右されるため、顕微鏡検査よりは検出精度が劣ってしまう。例えば顕微鏡検査では明確に検出できて良否の判定が可能な疵が、モニタ上ではやや不明確な状態に映し出されてしまう場合がある。このように、現状において観察(検査)が容易であると共に眼の健康にも支障がないモニタ検査であっても、眼の健康に考慮する必要があるが高精度な検査が可能な顕微鏡検査であっても、それぞれ一長一短がある。
また、近視や遠視など視認者に視力の違いがあり、さらに同一人であっても左右の視力に違いがある場合があり、そのような視力の違いに対応するべく、顕微鏡や望遠鏡などの光学機器にあってはその接眼レンズの光軸方向位置を調整可能にしているものがある(顕微鏡にあっては対物レンズを位置調整する場合もある)。そのように視力の違いによって接眼レンズの位置調整をした場合には接眼レンズを通して視認する結像(虚像)の位置となる明視の距離に違いが生じる。デジタル型を含む一眼レフカメラにより写真撮影をしたりビデオカメラによりモニタに映し出したりする(以後、特に断らない限りカメラによる撮影と言う)場合にはその調整された接眼レンズに対応してカメラ側の撮像面(フィルムや撮像素子の撮像面)の位置を合わせる必要があり、カメラによる撮影状態に切り換えた場合にその都度位置調整をする必要が生じるなど、裸眼による視認状態とカメラによる撮影状態との切り換えが煩雑化するという問題があった。
このような課題を解決して、接眼レンズを有する各種光学機器に光学的・機械的な調整を必要とせずに光学機器に対する直接的な視認(観察)及びカメラによる撮影を簡単に切り換えることができるようにするために本発明に於いては、接眼レンズを有する光学機器に当該接眼レンズに対応する位置に後付けにて固定される接眼部取付ホルダと、前記接眼部取付ホルダに一体的に設けられかつ前記接眼レンズを通じて肉眼で視認する像を結像させるための撮影レンズを保持する鏡胴とを有し、前記鏡胴に、前記接眼部取付ホルダ側とは相反する側にカメラを取り付けるためのカメラ取付手段と、前記接眼レンズを肉眼で視認するために調整した状態における前記撮影レンズによる結像点を前記カメラの撮像位置に一致させるべく前記撮影レンズの光軸方向位置を調整するためのフォーカス機構とが設けられているものとした。
特に、前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との間に、前記接眼レンズに対する前記鏡胴の光軸方向の位置を決めるための位置決め機構と、前記位置決めの状態を保持するための前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との結合及びその解除をワンタッチ操作で行うワンタッチ着脱機構とが設けられていると良い。また、前記フォーカス機構による前記撮影レンズの光軸方向移動範囲が、無限遠から明視の距離より短い極至近距離に至る被写体に対して合焦可能な範囲であると良い。
あるいは、接眼レンズを有する光学機器に当該接眼レンズに対応する位置に後付けにて固定される接眼部取付ホルダと、前記接眼部取付ホルダに一体的に設けられかつ前記接眼レンズを通じて肉眼で視認する像を結像させるための撮影レンズを保持する鏡胴とを有し、かつ前記鏡胴に前記接眼レンズを肉眼で視認するために調整した状態における前記撮影レンズによる結像点を前記カメラの結像位置に一致させるべく前記撮影レンズの光軸方向位置を調整するためのフォーカス機構が設けられている光学装置に、前記撮影レンズによる結像を撮影しかつその映像出力をモニタに出力するための撮像素子を一体的に設けた撮影装置であると良い。
上記撮影装置において、前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との間に、前記撮影レンズを前記接眼レンズに対して位置決めするための位置決め機構と、前記位置決め状態を保持するための前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との結合及びその解除をワンタッチ操作で行うワンタッチ着脱機構とが設けられていると良い。また、前記フォーカス機構による前記撮影レンズの光軸方向移動範囲が、無限遠から明視の距離より短い極至近距離に至る被写体に対して合焦可能な範囲であると良い。
このように本発明によれば、光学機器の接眼レンズを通じて肉眼で視認する方式の全ての光学機器(顕微鏡・望遠鏡・測距儀など)で肉眼により視認できる映像を、カメラにより撮影する(デジタル型を含む一眼レフカメラにより写真撮影をしたりビデオカメラによりモニタに映し出したりする)ことができるため、光学機器に対する肉眼による視認とカメラによる撮影とを簡単に切り換えることができる。特に、市販の顕微鏡や望遠鏡などの光学機器において視力の違いに対応するべく接眼レンズを調整可能にしたものに対して、視認者の違いに応じて調整した接眼レンズに対してカメラによる撮影の調整を一度すれば、その調整後の接眼レンズに対する裸眼による視認とカメラによる撮影との切り換えに際して再度調整し直すことなく、視認及び撮影を任意に行うことができる。
請求項1によれば、鏡胴を一体的に設けられた接眼部取付ホルダを光学機器の接眼部分に固定すると共に、接眼部取付ホルダに一体的に設けた鏡胴にカメラ取付手段として例えば一眼レフカメラ用交換レンズにおけるカメラマウントと同じ構造のカメラマウント(例えばバヨネット式)を設けることにより、接眼レンズを介して肉眼で視認した映像を、撮影レンズを介してカメラによる撮影が可能になるため、接眼レンズを直接覗いて視認したり、その視認した像をカメラにより撮影したりすることを接眼部取付ホルダの着脱により容易に行うことができる。また、視認する者の視力に応じて接眼レンズを調整した場合に、その調整された接眼レンズに対応して撮影レンズの位置を一度設定すれば、以後の視認状態とカメラ撮影状態との切り換えにおいて接眼レンズや撮影レンズの再設定を行うことなく、肉眼での視認及びその視認された映像のカメラによる撮影をすることができる。
接眼レンズで視認(観察)する光学機器にあってはその明視の距離が、視認者の視力に応じて接眼レンズを調整することにより決まり、それに合わせて撮影レンズの位置を調整して、撮影レンズによる結像位置をカメラの撮像面に位置させることができる。それにより、光学機器において本来の観察形態である肉眼で視認される映像をその状態のまま撮影することができるため、その利用範囲も学術・医療・教育関係のみならずあらゆる分野で例えば資料作成に有効に利用可能である。例えば教育の場や講演会等において、教師や講師が光学機器を直接覗いて自身の目でピント調整した映像をテレビやモニタ上に大画面で映し出したい場合には、本光学装置にカメラを取り付けて撮影することにより大勢の受講者が同時に同一の画面を見て視認することができるため、リアルタイムでの講義が可能であり、講義内容を充実させることができる。なお、望遠鏡に装着した光学装置を介してカメラにより撮影する場合には、望遠鏡の接眼レンズにより明視の距離に遠方の映像が拡大された虚像が結ばれ、その拡大された映像をカメラにより撮影することができるため、望遠鏡を長焦点の望遠レンズの代わりに使用することができる。
また請求項2によれば、接眼部取付ホルダと鏡胴との間に両者を位置決めする位置決め機構(例えば印籠継構造)を設けると共に、ワンタッチ操作で位置決め保持の結合とその解除を行うことができるワンタッチ着脱機構(例えばバヨネット式や弾性係合片を用いた取り付け構造)を設けることにより、光学機器に接眼部取付ホルダを取り付けたままワンタッチ操作で鏡胴を着脱することができる。そのため、光学機器を直接覗いて視認するべく自分の視力に合わせて接眼レンズを調整し、かつその調整された接眼レンズに合わせて撮影レンズの位置調整を行ってカメラで撮影できるように設定することを一度行えば、それ以降における各調整を行うことなく、肉眼での視認とカメラによる撮影との切り換えをワンタッチ操作で切り換えることができ、それぞれに応じた適切な視認を簡単かつ速やかに切り換えて行うことができる。
また請求項3によれば、撮影レンズを無限遠から光学機器の明視の距離(人間の眼にとって最も容易に観察し得る250〜300mm程度の距離)を含みかつより近接した極至近距離(150mm程度)に至る被写体に対して合焦可能にするフォーカス機構を有することにより、本光学装置のみをカメラに装着した状態で上記範囲の被写体を撮影することもできる。その場合には無限遠から所謂明視の距離を含む至近距離に至る撮影に好適なカメラ用交換レンズとして本光学装置を使用することができるため、その汎用性が高くなる。
あるいは請求項4に示すように、上記光学装置に、撮影レンズによる結像を撮影するための撮像素子を一体的に設けると共に、その撮像素子による映像出力をモニタに出力するようにした撮影装置によれば、従来肉眼で直接接眼レンズを覗いて長時間に亘って視認・観察することにより眼を悪化させる等の問題があった顕微鏡検査作業などにおいて、撮像素子による映像信号をモニタに出力することができるため、視認・観察対象をモニタ上に映し出して視認・観察することにより上記眼の悪化を防止することができる。この場合においても、視認する者の視力に応じて接眼レンズを調整した場合に、その調整された接眼レンズに対応して撮影レンズの位置を一度設定すれば、以後の視認状態と撮像素子による撮影状態との切り換えにおいて接眼レンズや撮影レンズの再設定を行うことなく、肉眼での視認及びその視認された映像の撮像素子による撮影をすることができる。
例えば連続的な顕微鏡検査や、長時間に亘って徐々に変化する野生動物の観察などにあっては、そのような検査や観察を連続的に光学機器を覗いて行うと眼精疲労を伴い、場合によっては健康を害する虞があるが、撮影装置により検査対象や観察対象をモニタに映し出しておけば、自然な姿勢や楽な姿勢で検査や観察を行うことができ、簡単かつ容易に連続して検査や観察を行うことが可能になる。さらに、モニタにあっては光学機器を直接覗いての視認に比べれば解像度が劣るのが実情であり、モニタ上での視認に限界が生じた場合には光学機器から本撮影装置を外すことにより光学機器に対する直接的な視認による高精度な検査や観察を行うことができる。その直接的な視認が終わったら再び撮影装置を光学機器に取り付けてモニタによる検査や観察を続けることができ、直接的な視認を一時的なものとすることができるため、大部分を自然で無理のない姿勢により健康を維持でき、かつ上記したように高精度な検査や観察も可能である。なお、接眼レンズを用いた光学機器として望遠鏡などは安価に入手可能であり、それを屋外に設置して本撮影装置を装着することにより、屋外に設置した光学機器の映像を屋内のモニタで、より簡単には一般的なテレビで観察することができ、上記観察などをより一層簡易に行うことができる。
また請求項5によれば、接眼部取付ホルダと鏡胴との間に両者を位置決めする位置決め機構(例えば印籠継構造)を設けると共に、ワンタッチ操作で位置決め保持の結合とその解除を行うことができるワンタッチ着脱機構(例えばバヨネット式や弾性係合片を用いた取り付け構造)を設けることにより、光学機器に接眼部取付ホルダを取り付けたままの状態で本撮影装置を任意にかつ簡単に取り付け取り外しをすることができるため、連続的な検査(観察)の場合に有効である。その場合には、通常は撮影装置によるモニタ上での検査(観察)を行い、より詳しく検査したい場合には鏡胴及び撮像素子側を取り外して顕微鏡を直接肉眼で覗くことができる。このようにすることにより、顕微鏡を肉眼で連続して覗くことにより健康を害するという問題が無くなり、また現状では解像度に限界があるモニタ上だけの検査では詳細な観察ができないという問題も無くなる。
また請求項6によれば、撮影レンズを無限遠から光学機器の明視の距離(人間の眼にとって最も容易に観察し得る250〜300mm程度の距離)を含みかつより近接した極至近距離(150mm程度)に至る被写体に対して合焦可能にするフォーカス機構を有することにより、本光学装置単独で上記範囲の被写体を撮影することもできる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1に、本発明に基づく光学装置を望遠鏡に装着した例の全体側面図を示す。図において、三脚1の雲台1a上に望遠鏡2が固定されており、その望遠鏡2の接眼部分3に本光学装置4の軸線方向一端部が同軸に装着されている。光学装置4の軸線方向他端部には一眼レフカメラ5が結合されている。
図2に光学装置4の全体側断面図を示す。本光学装置4は、接眼部取付ホルダ6と鏡胴7とからなる。接眼部取付ホルダ6は、接眼部分3の外径と同一または拡径された内周面を有する筒状体6aと、筒状体6aの接眼部分3側とは相反する軸線方向端に設けられた外向フランジ6bとを有する形状に形成されている。その外向フランジ6bに鏡胴7の軸線方向一端が着脱自在に結合されている。この鏡胴7は、絞り機構を有するものであり、簡単には図示例のように撮影レンズ13を支持するレンズ支持体14のカメラ5側の開口14bであって良い。また、鏡胴7の接眼部取付ホルダ6側とは相反する側にカメラマウント8が同軸かつ一体的に設けられている。
接眼部取付ホルダ6の筒状体6aは接眼部分3に同軸的に外装され、カメラマウント8は一眼レフカメラ5の交換レンズ結合部5aと結合される。なお、カメラマウント8は、一般的な一眼レフカメラ用交換レンズの結合部と同様のバヨネット式の構造に形成されている。なお、寸法等の違いに対してはそれに対応し得るカメラマウント8を用意して付け替えれば良い。
接眼部取付ホルダ6の筒状体6aには、図3に併せて示されるように、その直径方向の2箇所で開口端から軸線(光軸C)方向に切り込まれた一対のスリット6cが設けられていると共に、外周面にはスリット6cを横切る位置に周方向に延在する周方向溝6dが設けられている。その周方向溝6dに嵌るようにC字状の固定用バンド9が接眼部取付ホルダ6の外周面に巻き掛けられている。C字状をなす固定用バンド9の両端部には互いに対向する突片9aが形成されており、両突片9a間には円板状の固定用ダイヤルノブ11が挟持されるように設けられている。
固定用ダイヤルノブ11には同軸かつ互いに両側方外側に突出するねじ軸11a・11bが一体に設けられており、各ねじ軸11a・11bが互いに異なる向きの雄ねじを形成されかつ両突片9aにねじ込まれている。したがって、固定用ダイヤルノブ11を一方に回すことにより両突片が9a互いに近付き、他方に回すことにより両突片9aが互いに遠ざかるようになり、そのようにして固定用バンド9を巻き締めまたは緩めることができ、このようにして接眼部取付ホルダ6を光学機器の接眼部分3に着脱自在にかつ固定した装着状態とすることができる。
本図示例では、接眼部取付ホルダ6の内周面であってスリット6cの延在する範囲内に、C字状断面形状の押さえ環(アダプタ)12が設けられている。この押さえ環12の内径dを各種光学機器の接眼部分(接眼レンズを設けられた外周部)の外径と同一またはスリット6cの幅により調整可能な限度に拡径した大きさのものを複数種類(例えば25〜38mmの中で3種類)用意しておくことにより、市販されている各種の光学機器の概ね全ての接眼部分に装着可能である。
そして、固定用バンド9を緩めた状態で接眼部取付ホルダ6(筒状体6a)を接眼部分3に外装し、光軸方向に対しては適度な位置にセットして、固定用バンド9を巻き締めることにより接眼部取付ホルダ6(筒状体6a)を接眼部分3に密着状態にして固定することができる。
鏡胴7には接眼部取付ホルダ6と同軸に撮影レンズ13が配設されている。図示例では、鏡胴7の内周面に軸線方向に摺接自在に設けられたレンズ支持体14により撮影レンズ13が支持されている。レンズ支持体14の外周面の適所に半径方向外向きのリードピン14aが一体に設けられている。鏡胴7には、上記リードピン14aを貫通状態に受容しかつ軸線方向にガイドする軸線方向スロット7aが設けられている共に、その外周にはピント調整カム筒15が同軸に回動し得るように外装されている。そのカム筒15の内周面にはリードピン14aの突出端部が没入し得る幅のカム溝15aが形成されている。
カム溝15aは、軸線方向スロット7aと共働して、カム筒15を周方向に回した際にリードピン14aを軸線方向にガイドするように形成されている。したがって、カム筒15を回すことにより撮影レンズ13が光軸方向に所定量移動し得るようになっており、このようにしてフォーカス機構が構成されている。なお、位置決めした撮影レンズ13の位置固定にあっては、カム筒15の鏡胴7に対する摺接抵抗によるものであって良い。また、鏡胴7とカム筒15との両者間に位置決め部材10を設け、例えば位置決め部材10をいずれか一方に起立倒伏自在に設けかつ他方に周方向溝を設け、位置決め部材10の先端に周方向溝に係合させる弾性係合爪を設けるようにしても良い。また、カム筒15の外周面には手で操作し易くするために滑り止め材が貼着されていると良い。このようにして、撮影レンズ13を一体的に備える鏡胴7が構成されている。
このようにして構成された光学装置を上記図示例のように望遠鏡2の接眼部分3に装着し、かつ一眼レフカメラ8と結合することにより、接眼レンズ3aによる映像を撮影レンズ13を介して一眼レフカメラ8のフィルム面F上に結像させることができる。この場合、例えばカム筒15に目印を記し、鏡胴7に明視の距離に相当する目盛りを記しておくことにより、光学機器に対応させて目盛りを合わせ、その状態でレンズ支持体14の光学機器側の前端を接眼部分3の軸線方向外端面3bに当接させて装着するだけでほぼ合焦する映像を撮影することができる。一眼レフカメラ8の場合には、ファインダで覗くことにより合焦を確認することができる。またモニタ付きデジタルカメラの場合にはそのモニタで確認することができる。
各種光学機器における接眼レンズによる明視の距離は人間の眼にとって最も容易に観察し得る位置に結像するようにされており、概ね250〜300mmである。また、一般的に接眼部分3に眼を近接させて視認・観察することから、光学機器における接眼レンズと接眼部分の端面3bとの距離(図2のL)はほぼ一定である。したがって、カメラ5を結合した本光学装置を上記したように接眼部分3に装着した状態で、上記明視の距離と距離Lとに基づいてカメラ5のフィルム面F上に合焦させるための撮影レンズ13の位置を予め設定しておくことができる。その位置は、一般的な光学機器に装着する場合にはほぼ一定とすることができる。
装着しただけでフィルム面F上に結像しない場合でも、カム筒15を正逆回転させて撮影レンズ13を例えば図の想像線に示されるように移動させることによりフィルム面F上に像を合焦させることができる。あるいは光学機器側の視度調整機構を調整することでも良い。なお、一眼レフデジタルカメラにあっては、フィルム型一眼レフカメラと同様にして合焦を確認し、モニタ付きであれば撮影直後にその映像をモニタで確認することができる。
また、一般的な一眼レフカメラに使用されるレンズは一眼レフの機構上(ボディ内でミラーが作動する)最低40mm程度のバックフォーカス(最終レンズ面からピント位置までの距離)を必要とするが、その条件を満たせばどのような焦点距離のレンズも使い得る。ただし、焦点距離が長くなれば全体の機構も長くなり、取り扱い難くなるため好ましくない。そこで本図示例では、焦点距離50mmであって明るさ(最大口径比)1:3.5の単焦点レンズを撮影レンズ13として用いた。なお、上記フィルム面F上への結像条件を満たす限り撮影レンズ13には、単焦点レンズでも、また必要に応じてズームレンズでも使用可能である。図示例では簡単のため単焦点レンズとした。
本光学装置を望遠鏡に装着した場合には望遠レンズとしての効果がある。その効果としては、使用レンズの焦点距離に装着した望遠鏡の倍率を掛け合わせた数字、すなわち仮に20倍の望遠鏡を装着した場合には、上記撮影レンズ13を例として説明すると1000mm(=50mm×20)となり、ほぼ1000mmの望遠レンズとしての効果となる。また、一般に10倍以上の望遠鏡が見受けられる。例えば10倍の場合には500mmの望遠レンズに想到するが、それでも高倍率であるため、より低倍率の望遠レンズとして利用したい場合には、例えば5倍程度の望遠鏡を作成して提供すると良い。これでも、50mmの撮影レンズ13と組み合わせた場合には250mmの望遠レンズと同等の倍率効果が得られる。さらに、例えば2.5倍の縮小倍率の広角鏡(視野像が縮小して広範囲が写る)を装着すれば、50mmの撮影レンズ13の場合には1/2.5倍すなわち20mmの超広角レンズと同等の視野となる撮影が可能になる。
また、本光学装置4にカメラマウント8を設けて交換レンズとして用いる場合には、結合対象のカメラを図示例の一眼レフカメラ5(デジタルカメラを含む)に限定されるものではない。ビデオカメラにおいても一眼レフカメラ用交換レンズに対応し得るマウント構造を有するものがあり、そのようなビデオカメラにも適用可能である。
また、固定用ダイヤルノブ11を逆に回すことにより固定用バンド9を緩めて本光学装置4を光学機器から簡単に外すことができるため、必要に応じて接眼レンズを直接覗いた視認・観察を容易に行うことができる。これは、接眼部分を外してアダプタなどを取り付けてカメラで撮影するものでは簡単に行うことができないものであり、本装置による利点である。さらに、接眼部分に装着しないで撮影することもでき、その場合には接眼部取付ホルダ6を必要としないので、接眼部取付ホルダ6と鏡胴7とを着脱自在とすることにより、接眼部取付ホルダ6を外して撮影することができる。その着脱自在な機構としては種々の形態が考えられ、例えばバヨネット式であって良い。
また、本光学装置4にあっては上記望遠鏡に装着するのに限られるものではなく、図4に顕微鏡21に上記光学装置4を装着した外観図を示す。なお、上記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。このように、本発明による光学装置4にあっては、装着対象の光学機器が接眼レンズを設けた接眼部分が円筒状に突出している光学機器であれば良く、上記図示例の望遠鏡・顕微鏡の他に、例えば双眼鏡・天体望遠鏡・ライフルスコープ・測距儀・ルーペ・カメラの光学ファインダ、さらに内視鏡に適用可能である。それらへの装着要領は上記図示例と同様であるため図示省略する。また、その効果も同様である。
次に、上記光学装置を用いた撮影装置31について示す。図5は望遠鏡2に装着した例であり、上記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。図6に併せて示されるように、本撮影装置31における接眼部取付ホルダ6の構造にあっては上記図示例と同一であり、また鏡胴7及び撮影レンズ13の移動構造にあっても上記図示例と同様であって良く、それらの説明を省略する。
本撮影装置31にあっては、上記図示例における一眼レフカメラ8のフィルム面Fに対応する部分には撮像素子としてのCCD32が配設されている。なお、受光面積の小さなCCD32を用いても視認・観察に十分な解像度を確保することができ、例えば1/3〜1/4インチ程度のCCDの場合には、撮影レンズ13には焦点距離8〜12mm程度のレンズを用いることができる。また上記例と同様に必要に応じてズームレンズを用いても良い。
さらにCCD32にはその電源を含む制御回路を設けた基板33が接続されている。それらCCD32及び基板33は、筒状のケーシング34内にて何らかの支持部材を介して固定されて、そのようにしてビデオカメラと同様のCCDカメラが構成されている。なお、基板33には、外部の電源に接続される電源コード35の一端側と図1に示されるように外部に設けられたモニタ36に接続するための映像コード37の一端側とがそれぞれ接続されている。
この撮影装置31にあっては、接眼レンズ3aによる映像をCCD32上に結像し、CCD32で受像された電子像をモニタ36へ電送して、モニタ36の画面36aに映し出す。これにより、望遠鏡2を用いた視認・観察においてモニタ36による大画面にて視認・観察することができるため、接眼レンズ3aにより直接肉眼でかつ単眼で長時間対象物を視認し続ける場合の苦痛や眼の悪化を防止することができる。野生動物の観察や長時間に亘って徐々に変化する対象物の観察等において接眼レンズ3aを覗いての無理な姿勢を長時間取り続ける場合に対しても、モニタ36に映し出された映像を見ることで、極めて簡単かつ容易に連続した観察・監視が可能である。なお、CCD32による撮影を行う本撮影装置31にあっては、絞りは必要ない。
また、本撮影装置31にあっても上記望遠鏡に装着するのに限られるものではなく、図7に顕微鏡21に上記撮影装置31を装着した外観図を示す。なお、上記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。このように、本発明による撮影装置31にあっては、装着対象の光学機器が接眼レンズを設けた接眼部分が円筒状に突出している光学機器であれば良く、上記図示例の望遠鏡・顕微鏡の他に、例えば双眼鏡・天体望遠鏡・ライフルスコープ・測距儀・ルーペ・カメラの光学ファインダに適用可能であり、内視鏡にも適用し得る。それらへの装着要領は上記図示例と同様であるため図示省略する。また、その効果も同様である。
また、光学機器の接眼レンズを裸眼で覗いて観察する場合がある。その場合には観察者が近視であったり遠視であったりするため、観察者によって明視の距離が異なることになる。その調整は光学機器側の接眼レンズ3aにより可能であるが、接眼レンズ3aの位置を変えた場合には接眼レンズ3aを介した結像位置が変わることになる。
本光学装置にあっては、上記したように撮影レンズ13によるピント位置の調整が可能である。この撮影レンズ13のピント位置調整により、上記明視の距離の違いを補正可能である。具体的には、観察者が接眼レンズ3aを覗いて光学機器による視認に適した光学的調整を行い、その状態でカメラ5や撮影装置31を装着し、カメラ5の場合にはファインダを覗き、撮影装置31の場合にはモニタを見ながら合焦するように撮影レンズ13によるピント位置調整を行うことができる。
これにより、観察者が一度自分の視力に合わせて接眼レンズ3aの位置を調整し、その接眼レンズ3aの位置に応じて撮影レンズ13のピント位置を調整すれば、その後、光学機器を直接覗いた肉眼での視認と撮影装置31を取り付けることによるモニタでの観察とを再度調整することなく任意に切り換えて行うことができる。これは、例えば顕微鏡21での検査において特に有効である。顕微鏡21を直接肉眼で覗いて長時間検査することは健康を害する虞があり好ましくないため、通常は撮影装置31を顕微鏡21に装着してモニタでの検査を行う。モニタ検査にあっては、眼の位置が自由であり、また離れた位置から見ることができるなど楽な姿勢での検査となって疲労度は極めて少ない。しかしながら、モニタの解像度の限界により細かな疵などに対する判断が難しい場合がある。その場合には、本光学装置及び撮影装置31を顕微鏡21から取り外すことができるため、顕微鏡21を直接肉眼で観察して、正確な判断を行うことができる。その検査が終わったら再度光学装置及び撮影装置31を顕微鏡21に取り付けて、モニタでの観察に戻すことができる。このように、必要な時だけ顕微鏡21に対する直接肉眼での観察を行うことができるため、健康を害することがない。
また、接眼レンズ3aの調整位置に対して撮影装置31側で対応できるため、視力が異なる観察者が交替しても、その観察者による接眼レンズ及び撮影レンズの各ピント位置を調整すれば、その後上記と同様に肉眼での視認及びカメラによる撮影を何ら問題なく行うことができる。
そして、上記光学装置及び撮影装置31の取り付け取り外しにおいて一切の光学的調整を必要とせず、上記作業を容易に実施することができる。さらに、その取り付け取り外しにおいて固定用ダイヤルノブ11を回すだけという簡単な操作で固定用バンド9を巻き締めたり緩めたりすることができるため、ワンタッチ操作で上記異なる観察形態を選択することができる。このことは、一眼レフカメラ5を用いた場合も同様であり、また望遠鏡などの他の光学機器に対しても同様である。
また、光学機器に取り付けずにそのまま通常の撮影をすることができる。この場合も上記光学装置の例で述べた場合と同様に、無限遠から極至近距離に至るまで希望の被写体に対して通常のカメラと同様に必要な条件を設定して映出することができる。
さらに、モニタ出力と並列に映像出力を出力し、それを磁気記録媒体等に記録することができる。これは、オンタイムで視認・観察する必要がない場合などに便利である。また、光学機器に取り付けないで単独で撮影することも可能である。
次に光学装置の他の例について図8乃至13により示す。なお、上記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
この光学装置41には例えば3枚の玉からなるレンズ13がレンズ支持体14に一体に保持されて設けられている。なお、3枚構成のレンズ13には特別な意味はなく、他の複数枚構成のレンズを使用しても良い。そのレンズ支持体14は、レンズ支持体14を外囲する第1の鏡胴42によりその軸線方向(光軸方向)に移動自在に支持されている。第1の鏡胴42には、レンズ支持体14のリードピン14aを光軸方向にガイドするべく軸線方向に沿うスロット42aが設けられている。第1の鏡胴42の外周にはピント調整用のカム筒15が外装されている。
第1の鏡胴42の光学機器側の軸線方向端面にはL字状断面をなす第2の鏡胴43が同軸に固着されている。カム筒15の光学機器側の略半分が第2の鏡胴43の円筒部分により外囲されている。なお、カム筒15におけるカメラ側の略半分の外周面には係合部材15aが一体化されて、その係合部材15aの光学機器側端部が第2の鏡胴43の内周側に入り込んでおり、それによりカム筒15の脱落が防止されている。なお、係合部材15aの外周面には手で把持しかつカム筒15を回し易くするために例えばゴム製のグリップが設けられている。
第2の鏡胴43における光学機器側の軸線方向端面には接眼部取付ホルダ45が着脱自在に結合されている。この着脱機構にあっては、種々の構造のものが適用可能であるが、図示例では簡単にするためバヨネット式の例を示している。図8に示されように、第2の鏡胴43の軸線方向端面には例えば径方向の対称位置に配置された一対の固定用ピン59が突設されている。固定用ピン59の突出部分は軸部とその突出端にて拡径された頭部とからなる。接眼部取付ホルダ45の第2の鏡胴43側には円環状の後端板44が設けられており、その後端板44の外周部分が外向フランジ状に形成され、その外向フランジ部に、図9に示されるように、固定用ピン59と共働してバヨネット式結合機構を構成する一対の円弧状スロット44aが設けられている。このようにして、接眼部取付ホルダ45と鏡胴42・43とが着脱自在にされている。
カメラ8に結合した状態の鏡胴42・43に対して接眼部取付ホルダ45を図9の矢印Aに示される向きに回すことにより、固定用ピン59に対して円弧状スロット44aが図の想像線に示されるように位置して、両者間のバヨネット式結合を解除することができる。そして、図10に示されるように接眼部取付ホルダ45を鏡胴42・43から容易に取り外すことができる。本光学装置41を交換レンズとして使用する場合には、接眼部取付ホルダ45は必要でないため、図10に示されるように接眼部取付ホルダ45を取り外して撮影することができる。このように撮影レンズ13を一体的に備える鏡胴42・43と接眼部取付ホルダ45とを着脱自在にすることにより、取り扱い性が良くなる。
この図示例における接眼部取付ホルダ45は、後端板44に対峙して設けられた前端板46と、両端板44・46間に軸線方向に沿って掛け渡されかつ径方向の対称位置に配設された一対の枢軸47と、各枢軸47により支持されたブロック状の把持部材48と、両把持部材48を外囲するカムリング49と、各把持部材48をカムリング49の内周面に向けて弾発付勢する戻しばね50とからなる。
把持部材48には、図10に良く示されるように枢軸47を挟む二股形状をなす爪部48aが形成されている。図10は、各爪部48aを接眼部分3の外周面に当接させた両把持部材48により接眼部分3を把持した状態を示している。爪部48aは枢軸47の軸線方向に対しても隙間を空けて分割された形状をなし、その隙間に位置するようにねじりコイルばねからなる戻しばね50が枢軸47に巻装されている。戻しばね50の互いに相反する向きに延出された両端部が図10に示されるように把持部材48の上記隙間における左右両端部と係合するようにされている。
また、カムリング49の内周部には、把持部材48の爪部48aとは相反する側の背部48bと摺接する一対のカム面49aが形成されている。カム面49aは、カムリング49の半周に渡って半径方向に高低差を有する軸線方向から見て半円弧状の斜面からなる。把持部材48は、戻しばね50により半径方向外向きに弾発付勢されており、図12に示されるようにカム面49aの半径方向外向きに対する最深部と把持部材48の背部48bとが当接した状態では、把持部材48が接眼部分3に対して最大離反状態となる。
カムリング49を周方向に回すことにより、カム面49aの半径方向高さが変化し、それに応じて把持部材48が半径方向に往復動し得るため、把持部材48を半径方向内向きに移動させるようにカムリング49を回すことにより、両把持部材48により接眼部分3を径方向に把持することができる(図11)。なお、その把持状態は、カム面49aと背部48bとの摩擦係合力により保持可能である。その把持状態を緩める方向にカムリング49を回しておくことにより、接眼部分3に対する着脱時の挿抜を行うことができる。このように構成された本図示例の接眼部取付ホルダ45によれば、光学機器の接眼部分3に対する着脱が容易である。なお、接眼部取付ホルダによる固定機構は図示例のものに限定されるものではなく、任意に固定及びその解除可能なものであれば良い。
接眼部分3にあっては種々の光学機器において外径が異なるため、それらの径違いに対応し得ることが好ましい。その径違いを上記した把持部材48の半径方向移動機構で対応でき、例えば現在市販されている各種光学機器の接眼部分の外径が上記したように28〜42mm程度であるため、それらに対応し得るように把持部材48の半径方向移動量を設定すれば良い。
なお、特殊なものにおいて例えばより小径の接眼部分3の場合には、図13に示されるように軸線方向から見てC字状をなすと共に軸線方向長さを把持部材48の対応する長さに合わせて形成された極小径用アダプタ51を用いることにより対応可能である。この場合には、予め接眼部分3に極小径用アダプタ51を外装しておき、その外周面を接眼部分3の外周面として両把持部材48により把持することになる。このようにして、あらゆる光学機器の接眼部分に本光学装置41を装着可能であり、汎用性が高い。
この図示例のように接眼部取付ホルダ45を光学機器の接眼部分3に固定したままとすることにより、光学機器に対する接眼部取付ホルダ45の位置決めを一度行うだけで、光学機器に対する肉眼での直接的な観察とカメラや撮影装置を用いた撮影との切り換えを行うことができる。これにより、図示例のバヨネット式結合などのように結合と芯出し(光軸合わせ)とを同時に行うことができるものとすることにより、一度調整した状態を簡単に再現することができる。光学機器と本光学装置との間の光軸ずれはある程度は許容できるが、接眼部取付ホルダ45と鏡胴7とがバヨネット結合される構造とされていることにより、カメラ5や撮影装置31の取り付けの度に光軸調整を確認する必要がない。
また本光学装置41にあっては、撮影レンズ13のカメラ側に絞り機構を設けている。この絞り機構は、特別な構造である必要はなく、市販の一般的な複数枚の絞り羽根52を用いて光軸中心部に任意の大きさの開口(絞り)を形成するものであって良い。図示例では、レンズ支持体14に各絞り羽根52が揺動自在に枢支され、絞り羽根52は絞り羽根押さえ53により軸線(光軸)方向に支持されている。その絞り羽根押さえ53には、絞り羽根52の上記枢支位置とは異なる位置に突設されたリードピン52aが貫通状態に係合している。さらに、絞り羽根押さえ53を外囲するように絞り羽根リング54が設けられており、その絞り羽根リング54は、第1の鏡胴41の内周面により同軸に回動自在に支持された絞り連動用リング55と一体化されている。
第1の鏡胴41には環状の絞り切替枠56が外装されており、その絞り切替枠56と絞り連動用リング55とがピン57を介して連結されている。また、絞り連動用リング55の内周面には軸線方向溝55aが設けられており、絞り羽根リング54の外周面に半径方向外向きに突設されたリードピン54aが軸線方向溝55aにより軸線方向にガイドされるようになっている。これにより、撮影レンズ13を光軸方向に移動させた場合に、絞り羽根52及びその上記した開閉機構を撮影レンズ13と共に移動させることができる。
そして、図8に示されるようにレンズ支持体14の接眼部分3に当接する部分に緩衝材58を設けると良い。これにより、接眼部分3に対する保護及び光軸方向のある程度の位置決めをすることができる。上記したように、接眼レンズを有しかつ肉眼で視認・観察する光学機器にあっては、その明視の距離がある程度決まっており、上記した光軸方向の位置決めは有効である。通常は、撮影レンズ13を所定の位置に位置させた状態(カム筒15の回動位置を所定のマーク位置に合わせた状態)で緩衝材58が接眼部分3に当接する位置で接眼部取付ホルダ45により固定することにより、被写界深度の範囲でピントの合った撮影が可能である。光学機器側の接眼レンズによる明視の距離の設定は特に規格があるものではないので、ピントが合わない場合も生じるが、本光学装置41によれば、上記図示例と同様に撮影レンズ13の光軸方向の調整により対応可能である。
本図示例のものにあっては、絞り切替枠56を回すことにより絞り連動用リング55が回動し、その軸線方向溝55aとリードピン54aとの係合を介して絞り羽根リング54も回動する。その絞り羽根リング54の回動によりリードピン52aが周方向に移動するため、絞り羽根52がレンズ支持体14に対する枢支位置を回転中心として回動する。その回動量に応じて、各絞り羽根52による絞りとなる開口面積を変化させることができる。絞りとしては、例えば一般的なカメラで通常使用される最小絞りとなるF値1:16または1:22をさらに上回る小絞りとなるF値1:32や1:44まで設定可能にすると良い。なお、絞りの開放側では、上記図示例での述べた撮影レンズ13の1:3.5となるようにする。
これにより、光学機器に装着して使用しない場合のカメラ5による通常撮影における無限遠から至近距離に至る撮影に加えて、撮影レンズ13から被写体までの距離が200mm程度の極至近距離に対する撮影が可能になる。そのような極至近距離の撮影の場合には、被写界深度が極端に浅くなるため、その被写界深度を深くするために通常の撮影環境では利用されない程の非常に深い絞りとして例えば上記したF値1:44の絞りを絞り切替枠56を回わして設定し、動くものを撮影する場合には、極端に絞ったことによる極端な光量不足を補うためにカメラ5側でストロボを強制発光して撮影する。この場合には発光時のみ撮影可能であることから、ストロボ発光のピーク時間がシャッター速度を代行する形となり、それにより瞬間的なシャッター効果が得られ、激しく動いている被写体を静止した状態で撮影することができる。
絞りを上記したように非常に暗い絞りとした場合には、一眼レフカメラのファインダでは非常に暗くなってファインダを覗いての条件設定が困難になる。その場合には、絞りを大きく開けて明るい映像の元で条件設定を行い、撮影する段階になったら上記したような小絞りとして撮影すれば良い。なお、ストロボ光の到達距離には限界があるため、撮影された被写体の背景が暗くなる場合がある。それを防ぎたい場合であって被写体が不動の物体である場合には、ストロボを使用しないでシャッター速度を遅くして撮影すれば良い。
なお、この例における接眼部取付ホルダ41にあっては、図示例のカメラに結合される光学装置4に限られず、上記したCCD32を設けた撮影装置31の該当部分にも適用されるものである。その場合の接眼部分3に対する装着要領及びその作用効果は上記したものと同様である。
上記図示例では接眼部取付ホルダ41と撮影レンズ13部分(鏡胴43・44)との着脱自在な機構としてバヨネット式について示したが、バヨネット式に限定されるものではなく、同等の利便性を有する着脱機構であれば他の構造のものであって良いことは言うまでもない。そのようにすることにより、上記撮影形態の違いに対する取り扱いの良さの他に、接眼部取付ホルダ45をカメラ用の鏡胴とCCDを設けた鏡胴との共通のものとして使用することができ、カメラまたはCCDによる撮影に応じて適宜結合し直すことにより撮影が可能になるため、両者に対応する光学装置としてのコストを低減し得る。
図14は、顕微鏡に撮影装置を取り付けた状態を示す要部破断側断面である。図において、例えば顕微鏡21の接眼部分としての接眼スリーブ21aに接眼部取付ホルダ71が取り付けられている。この接眼部取付ホルダ71は、接眼スリーブ21aの外周面に対してほぼ隙間無くかつ挿抜可能な大きさの内径を有する円筒状に形成されている。接眼部取付ホルダ71は、光学機器側となる前端部に大径部71aが形成され、カメラ側となる後端部に小径部71bが形成された外形をなす。その大径部71aと小径部71bとの段部となる部分には小径部71bよりも縮径された底面を有する周方向溝71cが形成されている。
大径部71aには、例えば周方向に等角度ピッチの3箇所にて半径方向内向きに貫通するようにねじ込まれ固定ねじ72が配設されている。また、大径部71aにおける固定ねじ72を設けられた部分の内周面の一部が凹設されており、その凹設部分と接眼スリーブ21aの外周面との間には薄肉円筒形のスペーサ73が設けられている。
なお、スペーサ73は、固定ねじ72をねじ込んで接眼部取付ホルダ71を光学機器に後付けで固定する場合に固定ねじ72の先端が接眼スリーブ21aの外周面に突き当たって傷付けてしまうことを防止するためのものであり、その表面が傷付き難い弾性素材で形成されていると良い。弾性素材とすることにより、例えば図に示されるように接眼レンズ3aの枠が接眼スリーブ21aの外径よりも大きい場合であっても、スペーサ72をある程度拡げて装着可能である。
また、接眼部取付ホルダ71のカメラ側端部には、接眼スリーブ21aの軸線方向端面(肉眼で覗く部分)における開口を外囲する部分に覆い被さる形状の半径方向内向きフランジ71dが形成されている。これにより、接眼部取付ホルダ71を接眼スリーブ21aに取り付ける時に半径方向内向きフランジ71dが接眼スリーブ21aに当接することで接眼部取付ホルダ71の接眼スリーブ21aに対する光軸方向の位置決めが行われる。その後、固定ねじ72で固定することができる。
接眼部取付ホルダ71の小径部71bには円筒状のカメラ枠74が抜き差し自在な状態で嵌装されている。カメラ枠74には同軸かつ一体的にカメラケース75が結合されている。図示例では、カメラケース75の一部をカメラ枠74内に所定量突入させた状態で両者が結合されている。カメラケース75内には上記図示例と同様に撮影レンズ13とCCD32を内蔵するCCDカメラ76とが設けられている。この撮影レンズ13も、接眼レンズ3aにより明視の距離に作られる虚像をCCDカメラ76に結像するものである。
そして、この図示例にあっては、接眼部取付ホルダ71と鏡胴としてのカメラ枠74とがワンタッチ操作で着脱自在にされており、その構造について以下に示す。
上記したように接眼部取付ホルダ71にカメラ枠74が嵌装される。なお、カメラ枠74のカメラ側部分の内径が接眼レンズ3aの枠よりも小径にされている。これにより、カメラ枠74のカメラ側部分の小径部が半径方向内向きフランジ71dに当接する。
また、カメラ枠74には、図示例では径方向に対称となる一対のロックレバー77が配設されている。ロックレバー77は、カメラ枠74の半径方向に揺動し得るようにその中間部を枢支されている。カメラ枠74の前端(光学機器側)は、接眼部取付ホルダ71への取り付け状態で周方向溝71cと重ならない。ロックレバー77の長手方向一端部には周方向溝71cに向けて突設された三角断面形状の係合突部77aが形成されており、接眼部取付ホルダ71に対するカメラ枠74の取り付け状態で係合突部77aが周方向溝71cに係合することにより、カメラ枠74が光軸方向に抜け止めされ、上記カメラ枠74の半径方向内向きフランジ71dに対する当接と合わせて、カメラ枠74が光軸方向に位置決めされる。
ロックレバー77の長手方向他端部はカメラ枠74に対して半径方向外向きに若干曲げられている。そのロックレバー77の他端部とカメラ枠74との間にはばね体78が介装されている。このばね体78により係合突部77aが周方向溝71cに没入する向きにロックレバー77が弾発付勢されているため、カメラ枠74の接眼部取付ホルダ71に対する取り付け状態が保持される。
なお、この図示例にあっても、光学機器における明視の距離の違いに対応し得るように、カメラ枠74に光軸方向にスロットが設けられ、そのスロットを貫通してカメラケース75にねじ込まれている調整つまみ79が設けられている。調整つまみ79を緩めることにより、カメラ枠74に対してカメラケース75が光軸方向にスロットの長さに応じて移動可能である(図の矢印B)。その移動によりアイポイントを調整した位置で調整つまみ79を締めることによりカメラ枠74に対してカメラケース75が固定されるため、上記調整位置に撮影レンズ13が固定される。なお、この調整により、観察者の視力に合わせて接眼レンズ3aを移動して明視の距離が移動しても、その虚像をCCDカメラ76に結像させることができる。
また、上記図示例の絞り切替枠56と同様の調整ダイヤル80がカメラケース75を外囲するように設けられている。その調整ダイヤル80を周方向に回すことにより上記図示例と同様の構造であって良い絞り調整機構(図示せず)により絞りを調整することができる。
上記したようにロックレバー77が揺動することにより周方向溝71cに対してカメラ枠74の半径方向に係合突部77aが出没するため、ばね体78のばね力に抗して両ロックレバー77の長手方向他端部を図の矢印Cに示される向きにカメラ枠74側に押し下げることにより、係合突部77aを周方向溝71cから離脱させることができる。これにより、係合突部77aの周方向溝71cに対する係合(没入状態)を解除することができ、その状態でカメラ枠74を接眼部取付ホルダ71から抜くというワンタッチ操作でカメラ枠74すなわち撮影装置を光学機器から取り外すことができる。
また、カメラ枠74を接眼部取付ホルダ71に取り付ける場合には、図15に示されるように、カメラ枠74を接眼部取付ホルダ71に対してほぼ同軸的に整合させつつ光軸方向(矢印D)に差し込むようにするだけで良い。図示例のように、ばね体78により弾発付勢された状態で、三角断面形状からなる係合突部77aの光学機器側の傾斜面が接眼部取付ホルダ71の外周縁に衝当するように形成しておくことにより、上記取り付け時の移動に伴って図の矢印Eに示されるようにロックレバー77の係合突部77a側が押し広げられるようになる。そして、接眼部取付ホルダ71の外周面上に係合突部77aの突出端が乗り上げ、その乗り上げ状態のまま周方向溝71cに至ると、周方向溝71c内に弾発的に没入して図14の係合状態になる。このように、カメラ枠74を接眼部取付ホルダ71に光軸方向に差し込むというワンタッチ操作で光学機器に撮影装置を一体的に取り付けることができる。
このようにワンタッチ操作で光学機器に撮影装置を着脱(結合及びその解除)することができるため、上記した顕微鏡での検査におけるモニタ上の検査と顕微鏡を直接覗いた検査(肉眼検査)とを簡単かつ素早く切り換えることができる。また、光学機器に対して接眼部取付ホルダ71を予め固定しておくので、接眼部取付ホルダ71とカメラ枠74との間の整合性にあっては上記したような機械的結合構造により容易に再現可能であり、上記着脱において改めて光学機器に対して光軸合わせやピント調整を行う必要が無いため、モニタ検査(やカメラ撮影)と肉眼検査とを併用する場合の作業性が良い。特に、上記したように詳しく検査したい時だけ顕微鏡を直接覗いた検査を行い、通常の検査にあってはモニタにより行うことにより健康を害することなく検査を可能にすると共に、その切り換えを簡単かつ速やかに行うことができるため、そのような検査において有効である。
また、上記図示例ではCCDカメラ76を用いた例について示したが、図2で示したような一眼レフカメラを用いても同様である。その場合には、カメラ枠74に図2と同じカメラマウント8を取り付けて、カメラ枠74を一眼レフカメラに取り付けておく。
光学機器を望遠鏡としてバードウォッチングをする場合には、望遠鏡の接眼部分に上記接眼部取付ホルダ71を取り付けておき、また観察者の視力に合わせて位置調整された接眼レンズ3aに対してカメラで合焦するように、一度カメラを取り付けて撮影レンズ13の位置を調整しておく。通常は、望遠鏡を肉眼で直接覗いた観察を行い、被写体(鳥)を撮影する場合にはカメラ枠74を取り付けてカメラにより撮影する。
この時、カメラを上記したワンタッチ操作で素早く望遠鏡に取り付けることができるため、バードウォッチングにおいて重要なシャッターチャンスを逃してしまうことを防止し得る。また、シャッターチャンスを逃さないために常時カメラを取り付けたままでカメラのファインダ越しに観察を続ける必要がないため、撮影時以外には通常の望遠鏡による観察を行うことができるなど、観察及び撮影を楽に行うことができる。
また、ワンタッチ操作が可能なワンタッチ着脱機構にあっては、上記図示例に限られるものではなく、種々の機構が可能である。例えば図16に示されるような機構であっても良い。なお、上記図示例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
図16では、接眼部取付ホルダ71に支持板81が固着されており、その支持板81には接眼レンズ3aを通る光を通すのに充分な開口からなる径方向凹設部81aが設けられている。径方向凹設部81aの長手方向の一端(図における上側)は支持板81の外周面の一部に開口し、その他端は閉じられている。カメラケース75の光学機器側となる端面には、径方向凹設部81aに対してその長手方向にスライド可能に係合するスライド係合板82が固着されている。
スライド係合板82は略矩形に形成されており、その長手方向及び幅方向の長さはそれぞれカメラ枠74の外径よりも大きい。径方向凹設部81aの幅はカメラ枠74を支持しつつ長手方向に移動自在にする大きさにされている。また、径方向凹設部81aにはスライド係合板82の幅方向両側縁部を長手方向にガイドするための左右のガイド溝81bが設けられている。なお、スライド係合板82の略中心部には、上記接眼レンズ3aを通って撮影レンズ13に向かう光を通すための孔が設けられている。
カメラ枠74を接眼部取付ホルダ71に取り付けるには、スライド係合板82の両側縁部を両ガイド溝81bに合わせ、図の矢印Fに示されるようにスライド係合板82を径方向凹設部81aに差し込むようにする。スライド係合板82の両側縁部が両ガイド溝81bにガイドされることによりスライド係合板82が光軸方向に位置決めされる。
また、スライド係合板82の差し込み方向端が両ガイド溝81bに連続して形成された底に当接することによりスライド係合板82の光軸に直交する向きの位置決めがなされ、接眼レンズ3aと撮影レンズ13との光軸の整合が行われるようになっている。なお、スライド係合板82のガイド溝81bとの間の隙間によるずれがあるが、それは許容範囲となり得る。
この機構によれば、スライド係合板82を径方向凹設部81aのガイド溝81bに合わせてスライドさせるだけで、撮影装置を光学機器に取り付けることができる。また、取り外す場合も、逆方向にスライドさせるだけで良い。なお、その他の作用効果については上記図示例と同様である。
本発明に基づく光学装置を望遠鏡に装着した例の全体側面図である。 光学装置の全体側断面図である。 図2の矢印III−III線に沿って見た要部拡大断面図である。 本発明に基づく光学装置を顕微鏡に装着した例の全体側面図である。 本発明に基づく撮影装置を望遠鏡に装着した例の全体側面図である。 撮影装置の全体側断面図である。 本発明に基づく撮影装置を顕微鏡に装着した例の全体側面図である。 光学装置の他の例を示す接眼部分に装着した場合の全体側面図である。 図8の矢印IX−IX線に沿って見たバヨネット式の構造を示す図である。 接眼部取付ホルダと撮影レンズ部分との分離状態を示す側面図である。 図8の矢印XI−XI線に沿って見た縦断面図である。 把持部材の最大離反状態を示す図9に対応する図である。 アダプタを用いた把持状態を示す図9に対応する図である。 ワンタッチ着脱機構の他の例を示す要部破断側断面図である。 図14の取り付け要領を示す図である。 ワンタッチ着脱機構のさらに別の例を示す要部斜視図である。
符号の説明
3 接眼部分、3a 接眼レンズ
4 光学装置
6 接眼部取付ホルダ、6a 筒状体、6c スリット
7 鏡胴、7a 軸線方向スロット6a
8 カメラマウント
9 固定用バンド
11 固定用ダイヤルノブ
12 押さえ環
13 撮影レンズ
14 レンズ支持体、14a リードピン
15 カム筒、15a カム溝
21 顕微鏡
31 撮影装置
32 CCD
36 モニタ
37 映像コード
48 把持部材、48a 爪部
49 カムリング、49a カム面
50 戻しばね
52 絞り羽根
71 接眼部取付ホルダ、71c 周方向溝
74 カメラ枠
75 カメラケース
77 ロックレバー、77a 係合突部
78 ばね体

Claims (6)

  1. 接眼レンズを有する光学機器に当該接眼レンズに対応する位置に後付けにて固定される接眼部取付ホルダと、前記接眼部取付ホルダに一体的に設けられかつ前記接眼レンズを直接覗いて肉眼で視認する像を結像させるための撮影レンズを保持する鏡胴とを有し、
    前記鏡胴に、前記接眼部取付ホルダ側とは相反する側にカメラを取り付けるためのカメラ取付手段と、前記接眼レンズを肉眼で視認するために調整した状態における前記撮影レンズによる結像点を前記カメラの撮像位置に一致させるべく前記撮影レンズの光軸方向位置を調整するためのフォーカス機構とが設けられていることを特徴とする光学装置。
  2. 前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との間に、前記接眼レンズに対する前記鏡胴の光軸方向の位置を決めるための位置決め機構と、前記位置決めの状態を保持するための前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との結合及びその解除をワンタッチ操作で行うワンタッチ着脱機構とが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
  3. 前記フォーカス機構による前記撮影レンズの光軸方向移動範囲が、無限遠から明視の距離より短い極至近距離に至る被写体に対して合焦可能な範囲であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学装置。
  4. 接眼レンズを有する光学機器に当該接眼レンズに対応する位置に後付けにて固定される接眼部取付ホルダと、前記接眼部取付ホルダに一体的に設けられかつ前記接眼レンズを直接覗いて肉眼で視認する像を結像させるための撮影レンズを保持する鏡胴とを有し、かつ前記鏡胴に前記接眼レンズを肉眼で視認するために調整した状態における前記撮影レンズによる結像点を前記カメラの結像位置に一致させるべく前記撮影レンズの光軸方向位置を調整するためのフォーカス機構が設けられている光学装置に、前記撮影レンズによる結像を撮影しかつその映像出力をモニタに出力するための撮像素子を一体的に設けたことを特徴とする光学装置を用いた撮影装置。
  5. 前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との間に、前記撮影レンズを前記接眼レンズに対して位置決めするための位置決め機構と、前記位置決め状態を保持するための前記接眼部取付ホルダと前記鏡胴との結合及びその解除をワンタッチ操作で行うワンタッチ着脱機構とが設けられていることを特徴とする請求項4に記載の光学装置を用いた撮影装置。
  6. 前記フォーカス機構による前記撮影レンズの光軸方向移動範囲が、無限遠から明視の距離より短い極至近距離に至る被写体に対して合焦可能な範囲であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の光学装置を用いた撮影装置。
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