JP2013232753A

JP2013232753A - 周面立体観察装置

Info

Publication number: JP2013232753A
Application number: JP2012103106A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Jodai; 洋一上代
Original assignee: HAIROKKUSU KK
Current assignee: HAIROKKUSU KK
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-11-14
Also published as: WO2013162079A1

Abstract

【課題】立体観察装置において、観察角度を変更する度に観察装置を上下動させて焦点調整を行わないで済むようにする。
【解決手段】立体観察装置２は、撮影装置１の先端に着脱自在に取り付けられた固定フレーム３に回転フレーム６を取り付け、この回転フレーム６に光軸反射ミラー８を取り付け、かつ前記光軸反射ミラー８と対向しながら光軸反射ミラー８の正面側を回転する周回反射ミラー９を取り付ける。光軸反射ミラー８と光軸の交点をA点、周回反射ミラー８と光軸の交点をB点、被写体の焦点面と光軸の交点をC点としたとき、A点とB点との距離Ｌ１とB点とC点との距離Ｌ２の和Ｌ１＋Ｌ２が常に一定となるように、光軸反射ミラー８の角度と周回反射ミラー９の位置関係を設定する。これにより、観察角度を可変しても被写体への焦点がずれない光路をつくり、焦点を合わせるために撮影装置全体を上下に調整する必要がなく、観察角度を任意に設定できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、超小型近接撮影装置に取り付けて被写体をその周囲から立体観察するための装置に関する。

従来の技術

超小型近接撮影装置を用いて被写体をその周囲から観察する装置としては、特開平５−２５６７８５号公報に掲載のIC観察装置がある。

このIC観察装置は、超小型近接撮影装置に対して回転自在に取り付けられた回転リングと、この回転リングと一緒に回転し、且つ光軸に置かれた光軸反射ミラーと、この光軸反射ミラーに対向した位置にある周回反射ミラーでICを斜め上方から反射して、この反射像を前記光軸反射ミラーに向けて投射することにより、ICの周囲を立体観察できる内容である。

ここで、さらに詳細にICの周囲を観察するためには、斜め上方から見下ろす角度を
変更したい場合がある。

この場合には、まず前記周回反射ミラーの角度を変える必要があるが、単純にミラーの角度を変えるだけでは被写体に焦点が合わず観察ができない。

従って、周回反射ミラーの角度の変更と同時に光軸反射ミラーの位置も被写体に焦点が合う位置に変更し、なおかつ、撮影装置全体を上下させて焦点を合わせる必要がある。

このような作業を観察しながら行うのはとても煩雑であることや、焦点合わせのために撮影装置全体を動かすと照明の集光位置もずれてしまい、照明できないなどの不具合が生じ、実質上は斜め上方から見下ろす観察角度は最初に決めた一定の角度でしか観察ができないという不便がある。

そのため、ICなどの被写体の周囲をより詳細に観察するためには、上方から見下ろす観察角度を簡単に変更できて、しかも焦点を合わるために撮影装置を上下に調整させなくてもよい装置が望まれていた。

特開平５−２５６７８５号公報

本発明の目的は、超小型近接撮影装置を用いた周面立体観察装置において、斜め上方から見下ろす観察角度を簡単に変更できるようにすることと、観察角度を変えた際に焦点合わせのために撮影装置全体を上下に調整しなくてもよくすることである。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、周面立体観察装置において、任意の光学結像倍率を持つ可変倍率レンズ又は固定倍率から成るレンズ系と小型CCDカメラもしくは小型CMOSカメラ及び照明系を一体化した超小型近接撮影装置に取り付けて用いられる周回立体観察装置において、前記レンズ系の最先端レンズと被写体間のレンズ系光軸上に光軸反射ミラーを配置し、この光軸反射ミラーと対向する側方の位置に周回反射ミラーを配置し、更に前記光軸反射ミラーと周回反射ミラーは前記レンズ系光軸を中心として一緒に回転するように構成すると共に前記光軸反射ミラーの角度を可変自在に構成し、かつ周回反射ミラーは前記光軸反射ミラーと対向しながら円弧状に回転自在に構成し、その上で光軸反射ミラーと光軸の交点をA点、周回反射面と光軸の交点をB点、被写体の焦点面と光軸の交点をC点としたとき、A点とB点との距離が常に一定で、且つ、A点とB点との距離（Ｌ１）とB点とC点との距離（Ｌ２）の和Ｌ１＋Ｌ２が常に一定となるように、光軸反射ミラーの角度と周回反射ミラーが円弧状に回転して移動する位置を保持させて、観察角度を変更しても被写体への焦点がずれない光路をつくることにより、焦点を合わせるために超小型近接撮影装置全体を上下に調整する必要がなく、そのままの位置で観察角度を任意に変更して観察できるように構成してなることを特徴とするものである。

更に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の周面立体観察装置において、前記周面立体観察装置は、超小型近接撮影装置の先端に対して着脱自在の固定フレームと、この固定フレーム内に取り付けられた集光位置を光軸に置くリング状の集光プリズムと、前記固定フレームに対して周回自在に取り付けられたリング状の回転フレームと、前記回転フレームに対して取り付けられていると共に前記光軸上の照明光の集光位置に反射面の角度を変更自在に構成した光軸反射ミラーと、前記回転フレームに対して取り付けられていると共に前記光軸反射ミラーと対向しながら光軸反射ミラーの正面側を円弧状に回転自在に構成された周回反射ミラーと、前記光軸反ミラーと光軸の交点をA点、周回反射ミラーと光軸の交点をB点、被写体の焦点面と光軸の交点をC点としたとき、A点とB点との距離が常に一定で、且つ、A点とB点との距離（Ｌ１）とB点とC点との距離（Ｌ２）の和Ｌ１＋Ｌ２が常に一定となるように、光軸反射ミラーの角度と周回反射ミラーの円弧状に移動する位置関係を設定することにより、観察角度を可変しても被写体への焦点がずれない光路をつくることにより、焦点を合わせるために超小型近接撮影装置全体を上下に調整する必要がなく、そのままの位置で観察角度を任意に変更できる機構と、からなることを特徴とするものである。

請求項１及び２に記載の本発明によると、以上のように、斜め上方からの観察角度を簡単に可変できるようになり、焦点を合わせるために撮影装置を上下に調整する必要もなくなり、照明の集光状態も一定で観察できるため、IC等の被写体の周囲を観察角度を変えながら簡単に観察できる、よって今までよりも、より詳細な観察ができ、かつ観察の作業効率を著しく改善することができる。

本発明に係る観察装置の全体図立体観察装置の断面図図２の矢視b図観察角度をα１、α２、α３と変えた場合の説明図

本発明の実施例を図１〜図４に基づいて詳述する。

図１はレンズ系及び像の電子変換部を包含した超小型近接撮影装置とこれに組み付けた立体観察装置の正面図、図２は超小型近接撮影部の先端に取り付けられた立体観察装置の周回観察時の断面図、図３は図２のｂ矢視図、図４は観察角度をα1、α2、α3と変えた場合の光路の変化を説明する図である。

符号１は超小型近接撮影装置であって、この内部には、被写体を拡大するためのレンズ群（実施例はズームレンズ）とこのレンズ群でとらえた映像を撮影するCCD(CMOS)カメラとこのカメラでとらえた映像を電子信号に変換してモニター側に送出するための電子変換回路及び光源から送られてきた光を被写体に投射するためのリングレンズを含む照明機構が組み込まれている。

２は前記超小型近接装置１の先端に取り付けられた立体観察装置であって、この立体観察装置２は図２に示すように、超小型近接撮影装置１側に対して90°間隔で調整ねじ４により着脱自在に取り付けられた固定フレーム３と、この固定フレーム３に対してボールベアリング5を介して回転自在に取り付けられた回転機構（回転フレーム）６と、この回転機構６に対して前記超小型近接撮影装置１のレンズ系光軸a内に位置するように取り付けられた光軸反射ミラー8と、前記光軸反射ミラー8と対向する半径方向に位置するように取り付けられた周回反射ミラー9とから成り、前記光軸反射ミラー8は支持フレーム７において、ツマミ１０によりA点を中心として回転可能に構成されている。

また、前記周回反射ミラー9はアーム13を介して支持フレーム７に回転軸１２により接続されており、この回転軸１２はアーム回転ツマミ11により、アーム13の長さＲを半径とする円弧上を光軸反射ミラー８と対向しながら移動できる構造となっている。

また、このアーム13が回転する中心位置を、図４に示すように、観察角度をα1、α2、α3、の各角度に可変した場合、Ｌ１＋Ｌ２が常に一定になるようなＢ点（α1）、Ｂ点（α2）、Ｂ点（α3）の３点を定めて、この３点を通る円の中心に置くようにすると、図４から明らかに、光軸反射ミラー８の角度と周回反射ミラー９の円弧状の位置を図４に示す３つの光路が成立するように調整すれば、被写体１５への焦点を合わせるために撮影装置を上下に調整することなく、３種の観察角度を可変して立体的に周回観察を行うことができる。

図中１６は、固定フレーム３に取り付けられたリング状の集光プリズムであって、光源から送られた光を焦点に集光させて被写体１５を照明する。

なお、本実施例ではA点、B点、C点を３点としたが、各点を３点以上とした場合においても、Ｌ１＋Ｌ２が常に一定となるように定めることで、観察角度を３種以上に設定して用いることができる。

１本発明に係る観察装置の全体図
２立体観察装置
３固定フレーム
４調整ねじ
５ボールベアリング
６回転機構
７支持フレーム
８光軸反射ミラー
９周回反射ミラー
１０光軸ミラー回転ツマミ
１１アーム回転ツマミ
１２回転軸
１３アーム
１５被写体
１６集光プリズム
ａレンズ系の光軸

Claims

任意の光学結像倍率を持つ可変倍率レンズ又は固定倍率から成るレンズ系と小型CCDカメラもしくは小型CMOSカメラ及び照明系を一体化した超小型近接撮影装置に取り付けて用いられる周回立体観察装置において、前記レンズ系の最先端レンズと被写体間のレンズ系光軸上に光軸反射ミラーを配置し、この光軸反射ミラーと対向する側方の位置に周回反射ミラーを配置し、更に前記光軸反射ミラーと周回反射ミラーは前記レンズ系光軸を中心として一緒に回転するように構成すると共に前記光軸反射ミラーの角度を可変自在に構成し、かつ周回反射ミラーは前記光軸反射ミラーと対向しながら円弧状に回転自在に構成し、その上で光軸反射ミラーと光軸の交点をA点、周回反射面と光軸の交点をB点、被写体の焦点面と光軸の交点をC点としたとき、A点とB点との距離が常に一定で、且つ、A点とB点との距離（Ｌ１）とB点とC点との距離（Ｌ２）の和Ｌ１＋Ｌ２が常に一定となるように、光軸反射ミラーの角度と周回反射ミラーが円弧状に回転して移動する位置を保持させて、観察角度を変更しても被写体への焦点がずれない光路をつくることにより、焦点を合わせるために超小型近接撮影装置全体を上下に調整する必要がなく、そのままの位置で観察角度を任意に変更して観察できるように構成してなる周面立体観察装置。
前記周面立体観察装置は、超小型近接撮影装置の先端に対して着脱自在の固定フレームと、
この固定フレーム内に取り付けられた集光位置を光軸に置くリング状の集光プリズムと、
前記固定フレームに対して周回自在に取り付けられたリング状の回転フレームと、
前記回転フレームに対して取り付けられていると共に前記光軸上の照明光の集光位置に反射面の角度を変更自在に構成した光軸反射ミラーと、
前記回転フレームに対して取り付けられていると共に前記光軸反射ミラーと対向しながら光軸反射ミラーの正面側を円弧状に回転自在に構成された周回反射ミラーと、
前記光軸反ミラーと光軸の交点をA点、周回反射ミラーと光軸の交点をB点、被写体の焦点面と光軸の交点をC点としたとき、A点とB点との距離が常に一定で、且つ、A点とB点との距離（Ｌ１）とB点とC点との距離（Ｌ２）の和Ｌ１＋Ｌ２が常に一定となるように、光軸反射ミラーの角度と周回反射ミラーの円弧状に移動する位置関係を設定することにより、観察角度を可変しても被写体への焦点がずれない光路をつくることにより、焦点を合わせるために超小型近接撮影装置全体を上下に調整する必要がなく、そのままの位置で観察角度を任意に変更できる機構と、
からなる請求項１に記載の周面立体観察装置。