JP3097929B2 - 透過光−落射光選択式の集光ガイド - Google Patents

透過光−落射光選択式の集光ガイド

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JP3097929B2
JP3097929B2 JP03289468A JP28946891A JP3097929B2 JP 3097929 B2 JP3097929 B2 JP 3097929B2 JP 03289468 A JP03289468 A JP 03289468A JP 28946891 A JP28946891 A JP 28946891A JP 3097929 B2 JP3097929 B2 JP 3097929B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、各種の観察物、例え
ば人の皮膚を何らの加工を施すことなくそのままの状態
で拡大して観察するための拡大観察装置に係るもので、
その対物具に関し、特にそれに接続して用いられる集光
ガイドに関する。
【0002】
【従来の技術】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観察装置は、観察
物の像を捉えるための対物具と、この対物具で捉えられ
た像をディスプレイに再生して観察する観察装置本体と
よりなっており、その対物具は、観察物の像を拡大する
ための光学系、この光学系により結像されて像を捉える
撮像素子、観察部位を照明するための光源、それに光源
からの照明光を集光して観察物に照射するための集光ガ
イド等を備えている。
【0003】このような観察装置は、所定の状態に加工
した試料を必要とする従来の顕微鏡による観察に対し言
わばスタンドフリーの観察と言える観察を行なえるもの
で、このスタンドフリーの観察は、観察手法の自由度が
大きく、観察目的の今後ますますの広がりを期待でき
る。そして、このような観察目的の大きな広がりに伴
い、観察物の観察部位を照明するための照射光の制御に
ついても種々の要求が課されることになる。
【0004】一般に観察物を照明する照射光には、観察
面を上から照らす落射光と、観察面に対し平行に近い急
角度で照射する側射光と、及び例えば人の皮膚のような
透光性の観察物の場合に、内部に一旦透過した後、内部
で反射して観察部位を内側から照らす透過光とがある。
そして、これら各照射光にはそれぞれ固有の特性があ
り、このそれぞれの特性に応じての観察が可能となる。
したがって、要求される観察目的に、より適合させるた
めに、落射光を除いて側射光を主体にしたり、あるいは
側射光をも除いて透過光だけを用いるような各光の選択
が要求されることになる。
【0005】このような観点から照射光の選択を可能と
する対物具乃至集光ガイドについて、当出願人は既に幾
つかの提案をしている。例えば、特願平2−20138
4号、特願平2−302507号、特願平3−3896
7号、あるいは特願平3−38968号等である。これ
らは何れも光源からの照明光を集光させて観察部位に照
射する集光ガイドを用いており、この集光ガイドに種々
の工夫を施すことにより、特有の照射光選択を行なえる
ようにしている。例えば、特願平3−38967号は、
集光ガイドを二重式とすることにより、落射光の積極的
な活用を行なえるようにし、また特願平3−38968
号は、集光ガイドを多重式とすることにより、側射光、
落射光、及び透過光について任意の選択を行なえるよう
にしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記各技術
はそれぞれの構造に応じた特性を持っているが、種々の
要求に対し必ずしも常に十分な満足を与えるものでな
い。例えば、落射光と透過光との選択について両光のよ
り明瞭な分離が要求される場合はその例である。そこ
で、この発明では、落射光と透過光をより効率よく、ま
た純粋に選択できる集光ガイドの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】このような目的
のために、この発明による集光ガイドは、環状の光源に
対向する環状の入射面を基端に有する筒状の後部、及び
この後部の中実内部を通過して来た光を、入射面の径よ
り小さく且つ光学系の視野より大きな径である環状に形
成された先端の出射面に導くように先窄まり形状に形成
された前部を有する第1集光手段と、第1集光手段とほ
ぼ同様の構造を有し、第1集光手段の出射面より後方に
その出射面が位置するようにして第1集光手段に内接状
態に組み合わされた第2集光手段とより形成されてい
る。
【0008】この集光ガイドは、第1集光手段により透
過光が得られ、また第2集光手段により落射光が得られ
るもので、透過光と落射光の選択的使用が可能であり、
さらに必要に応じて両光の組合せ使用も可能である。す
なわち、この集光ガイドは、第1集光手段の出射面が観
察物の表面に近接乃至接する状態にして用いられるもの
で、この観察物の表面に近接乃至接した第1集光手段の
出射面から出た照射光は、光学系の視野、つまり観察部
位には直接照射されることなく観察部位の周囲から観察
物の表層内部に一旦透過した後、この表層内部で反射さ
れて観察部位を内側から照らす透過光となり、他方第2
集光手段の出射面から出た照射光は、観察部位の表面に
対し直接落射して落射光となる。したがって、第1、第
2の各集光手段への光源からの入射光の有無やその光量
の比率を変えることにより、任意に透過光または落射光
を選択でき、あるいは両光を適宜な比率で組み合わせる
ことができる。
【0009】このような集光ガイドについては、第1集
光手段の内側面に内接状態にして遮光筒を設けるように
すれば、第1、第2の両集光手段の間における干渉を防
止でき、各照射光のより純粋な選択的使用を実現でき
る。
【0010】また、遮光筒の先端を第1集光手段の出射
面より遮光用突出部として突出させるようにすれば、選
択使用する照射光のより一層の純化が得られる。すなわ
ち、観察物の表面においては、透過光の場合であれば観
察部位の周囲から観察部位側へ、また落射光の場合であ
れば観察部位からその周囲側へ照射光が漏れようとする
が、この漏れようとする照射光を遮光用突出部で遮光す
ることができるので、前記純化が得られるものである。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。図3に
示すのは、この発明による透過光−落射光選択式の集光
ガイド1を用いた対物具2で、この対物具2は、全体と
して円筒状とされ、その内部に図1に示すような対物レ
ンズ3を含む光学系ユニット4や図示せぬ撮像系ユニッ
トを内蔵すると共に、後述する光源5を内蔵しており、
光学系ユニットで拡大した観察物の像を例えばCCD素
子のような撮像手段を含む撮像系ユニットで捉え、これ
を図外の観察装置本体に送り、そのディスプレイに再生
して観察するようになっている。
【0012】光源5は、図2に示すように、多数の光フ
ァイバ6、6、……の照射端を円環状に配列して形成さ
れるもので、この例では、後述の集光ガイド1の構造に
対応させて光源5a、5bの2環からなるようにされて
いる。そして、光源5a、5bの光ファイバ6a、6
a、……、6b、6b、……は、それぞれ後端で束ねら
れてコネクタ部7a、7bが形成されており、この両コ
ネクタ部7a、7bに対し、図外の発光源から光を導く
光ファイバ束8のコネクタ部9を選択的に接続できるよ
うになっている。
【0013】集光ガイド1は、図1に示すように、第1
集光手段11、第2集光手段12、及び遮光筒13から
なっている。第1集光手段11は、例えばアクリル樹脂
のような透明な素材でつくられるもので、後部11rと
前部11fよりなっている。後部11rは、ほぼ円筒状
になっており、その円環状の基端面が入射面11iとさ
れ、この入射面11iに入射した光源5aからの照明光
を前部11fへ導光する役目を負っている。
【0014】他方、前部11fは、先端に対物レンズ3
の視野、具体的には絞り14で与えられる視野Fより大
きな径とされた円環状の出射面11uを有しており、こ
の出射面11uから後述する所定の角度で照射光Laを
出射することができるような先窄まり形状に形成されて
いる。つまり、この先窄まり形状というのは、後部11
rの照射光Laをできるだけ外部に漏らすことなく中実
内部で効率のよく全反射させて出射面11uに導光でき
るような形状で、この例では円錐形状が用いられてい
る。
【0015】第2集光手段12は、遮光筒13を挟んで
第1集光手段11に内接するように設けられるもので、
第1集光手段11と同様な構造の後部12r及び前部1
2fを有し、第1集光手段11と相似な形状とされてい
るが、ただ前部12fの長さが第1集光手段11の前部
11fより短くされている。
【0016】遮光筒13は、例えばアルミのような非透
明性の素材を用いて第1集光手段11の内面形状に相似
な薄い筒体に形成されている。そして、この遮光筒13
は、その先端が僅かに第1集光手段11の出射面11u
より突出して遮光用突出部15となる状態にして第1集
光手段11に内接させられている。尚、図中16は、集
光ガイド1を対物具2に接続させるための接続ホルダで
あり、17は、レンズホルダである。
【0017】この集光ガイド1は、遮光筒13の先端が
観察物Mの表面に接する状態にして用いられるもので、
この状態において光学系のピントが観察物Mに合うよう
になっている。またこの状態で、第1集光手段11の出
射面11uは観察物Mの表面にほぼ接するような近接状
態になる。したがって、出射面11uから出射した照射
光Laは、対物レンズ3の視野、つまり観察部位Sには
直接照射されることなく観察部位Sの周囲から観察物M
の表層内部に一旦透過し、それから観察物Mの表層内部
で反射されて観察部位Sを内側から照らす透過光Ltと
なる。
【0018】ここで、前記の所定の角度とは、照射光L
aが観察部位Sの周囲から観察物Mの表層内部に透過し
た後反射された透過光Ltとして観察部位Sに至ること
が可能な入射角のことである。
【0019】一方、第2集光手段12の場合は、その前
部12fが第1集光手段11の前部11fより短いた
め、その出射面12uが観察物Mの表面から十分に離れ
ている。したがって、その出射面12uから出射されて
照射光Lbは、観察物Mの観察部位Sに直接落射する落
射光Ldとなる。したがって、第1、第2の各集光手段
11、12への光源5a、5bからの入射光の有無やそ
の光量の比率を変えることにより、任意に透過光または
落射光を選択でき、あるいは両光を適宜な比率で組み合
わせることができる。
【0020】このような第1、第2の各集光手段11、
12の照射光選択機能に対し、遮光筒13は以下のよう
な役目を負っている。一つは、何れも透明体で作られて
いる第1、第2の両集光手段11、12を光学的に完全
に分離し、一方の集光手段の光が他方の集光手段に入る
のを防止することにより、透過光照明及び落射光照明そ
れぞれをより純粋なものとすることである。また他の一
つは、観察物Mの表面における照射光の漏れを防止する
ことにより、透過光照明及び落射光照明それぞれの純化
を図ることである。すなわち、観察物Mの表面において
は、透過光Ltの場合であれば観察部位Sの周囲から観
察部位S側へ、また落射光Ldの場合であれば観察部位
Sからその周囲側へ、それぞれ漏れようとするが、この
漏れをその突出部14で防止している。
【0021】図4に示すのは、他の実施例で、この例の
集光ガイド20は、第1集光手段21及び第2集光手段
22それぞれの前部21f、22fが球面体状に形成さ
れている。このような球面体形状は、導光の効率性とい
う点で前記実施例における円錐形状より優れている。他
方、円錐形状は、球面体形状の場合にはその製作に成形
型を用いる成形加工を必要とするのに対し、切削加工が
可能で加工性がよいという長所を持っている。尚、その
他、前記実施例の集光ガイド1と対応する部分には対応
の符号を付し、その説明は省略している。
【0022】以上の実施例では第1集光手段と第2集光
手段とをほぼ相似形状に形成していたが、必ずしも第2
集光手段が第1集光手段に対し相似である必要はない。
要は第1集光手段の内側に設けられる第2集光手段の出
射面から照射される照射光が観察部位に効率よく落射さ
れるようになっていればよいということである。
【0023】
【発明の効果】この発明による集光ガイドは、以上説明
したように、第1集光手段及び第2集光手段を組み合わ
せてなり、第1集光手段により透過光が得られ、また第
2集光手段により落射光が得られるようになってるの
で、これらを選択的に使用でき、より多面的な観察が可
能となる。また、遮光筒を設けたことにより、透過光及
び落射光のそれぞれをより純粋なものにでき、照射光の
選択的使用の実を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例による集光ガイドの断面図。
【図2】光源の構造及びこれと集光ガイドの関係を示す
斜視図。
【図3】この発明による集光ガイドを取り付けた対物具
の斜視図。
【図4】他の実施例による集光ガイドの断面図。
【符号の説明】 1 集光ガイド 2 対物具 5 光源 11 第1集光手段 11r 後部 11f 前部 11i 入射面 11u 出射面 12 第2集光手段 12r 後部 12f 前部 12i 入射面 12u 出射面 13 遮光筒 15 遮光用突出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−21781(JP,A) 特開 平3−179414(JP,A) 特開 平2−59710(JP,A) 特開 昭63−168614(JP,A) 特開 平1−308527(JP,A) 特開 昭61−213653(JP,A) 特開 平2−100012(JP,A) 実開 平3−43617(JP,U) 実開 昭52−162150(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/00 - 6/00 331 G02B 21/00 G02B 21/06 - 21/36

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 観察物の像を拡大するための光学系及び
    観察部位を照明するための光源を備えた対物具の先端部
    に接続され、光源からの照明光を集光させて観察部位に
    照射する集光ガイドにおいて、 環状の光源に対向する環状の入射面を基端に有する筒状
    の後部、及びこの後部の中実内部を通過して来た光を、
    入射面の径より小さく且つ光学系の視野より大きな径で
    ある環状に形成された先端の出射面に導くように先窄ま
    り形状に形成された前部を有する第1集光手段と、 第1集光手段とほぼ同様な構造を有し、第1集光手段の
    出射面より後方にその出射面が位置するようにして第1
    集光手段に内接状態に組み合わされた第2集光手段とよ
    りなることを特徴とする透過光−落射光選択式の集光ガ
    イド。
  2. 【請求項2】 第1集光手段の内側面に内接状態にして
    遮光筒が設けられている請求項1に記載の透過光−落射
    光選択式の集光ガイド。
  3. 【請求項3】 遮光筒の先端が第1集光手段の出射面よ
    り遮光用突出部として突出させられている請求項2に記
    載の透過光−落射光選択式の集光ガイド。
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KR100770000B1 (ko) * 2006-09-27 2007-10-25 (주)베스텍비젼 광섬유를 이용한 조명장치를 구비한 핸디형 카메라

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