JP5243251B2 - 光学装置用連動フォーカス機構 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置とともに用いられる連動フォーカス機構に関する。特に、本発明は、ナイトビジョン用途に好適である。

ナイトビジョンシステムは、軍事、産業及び暗環境下で見ることを可能にする住宅用途において広く使用されている。例えば、ナイトビジョンシステムは、夜間飛行中の軍事パイロットまたは地上パトロールを行う兵士によって利用される。監視カメラは暗領域をモニタするためにナイトビジョンシステムを使用し、医療機器は網膜色素変性症（夜盲症）のような条件を軽減するためにナイトビジョンシステムを使用する。

従来のイメージ強化ナイトビジョン装置は、イメージを増幅するためにイメージインテンシファイア（I²）を利用する。イメージインテンシファイアは、近赤外線を含む、暗環境におけるわずかな光量を集める。その光量は、暗環境において存在するものの、人間の眼には感知できないこともある。イメージインテンシファイアは、そのような光を人間の眼がイメージを感知できるように増幅する。イメージインテンシファイアから出力された光を、カメラか、外部モニタか、または直接ビューワの眼の何れかに供給することができる。イメージインテンシファイアは、通常視覚ゴーグル、すなわち、単眼鏡または双眼鏡において採用され、ビューワに直接的に出力光を伝えるためにユーザの頭部に装着される。

イメージ強化ナイトビジョン装置は、星明りや月明かりのような光も有効に利用する。そのイメージ強化装置は、非常に少ない光の下でも機能するものの、洞穴や洞窟のような、完全な暗環境下では機能しないおそれがある。さらにまた、イメージ強化装置の効率は、煙、霧、雨、塵及び木の葉のような戦場の掩蔽によって低下するおそれがある。

標準的なナイトビジョンデバイスは、温度イメージ、すなわち赤外（ＩＲ）情報の付加で強化される。イメージインテンシファイアを採用する従来のナイトビジョンデバイスが可視光のみを見ることができる一方、その強化システムはイメージに赤外（すなわち、熱）情報を提供することにより、付加的な状況認識を提供する。これが重要となり得る代表的なシナリオは、イメージインテンシファイアデバイスを用いても見ることができないカモフラージュされた人の場合である。しかし、同じイメージに対して赤外情報を付加することで、カモフラージュされた人の熱特性が見える。

強化ナイトビジョンデバイスは、場面のイメージをユーザに伝達するための二つのチャンネルを通常含む。第１のチャンネルは、サーマルカメラ（すなわち、赤外検出器）及び第１の波長域において場面のイメージを伝達する相補的な対物レンズ（complementary objective lens）とを含む。また第２のチャンネルは、イメージインテンシファイアカメラ及び第２の波長域において場面のイメージを伝達する別の相補的な対物レンズとを含む。デバイス内のプロセッシングモジュールは、それらのイメージを結合し、互いに対して重ね合わせる。そのようなデバイスが米国特許第6,560,029号に開示されている。そして米国特許第6,560,029号は参照としてその全体がここに組み込まれる。

強化ナイトビジョンデバイスの各チャンネルのフォーカスは、ユーザによって個別に調節される。特に、各検出器またはカメラに対する各対物レンズの位置が、ユーザによって調節される。代表的には、そのデバイスは、同時にチャンネルをフォーカスしたり、視差の不一致の決定及び補正の目的のために、一方の対物レンズに他方の対物レンズをトラッキングさせることができない。

したがって、連結システムの両方のチャンネルを同時にフォーカスし、視差の不一致を補正するために一方のチャンネルの位置を他方のチャンネルに対してトラッキングさせる装置を提供することに利点がある。

本発明の一つの側面によれば、イメージを見るための光学装置が提供される。その光学装置は、互いに隣接して配置された複数の光チャンネルを有する。各光チャンネルは、個別の間隔を隔てられたイメージ検出器と相補的な対物レンズとを含む。フォーカス機構はその光学装置に連結され、各光チャンネルのイメージ検出器と対物レンズ間の個別の距離を同時に調節するように構成される。

本発明の他の側面によれば、互いに隣接して配置された複数の光チャンネルを有する光学装置とともに用いるように構成されたフォーカス機構が提供される。各チャンネルは、個別の間隔で隔てられたイメージ検出器と相補的な対物レンズとを含み、そのフォーカス機構は各イメージ検出器と対物レンズ間の個別の距離を同時に調節するよう適合される。

以下、図を参照しつつ本発明を説明する。そのような図は、本発明を制限するのではなく、説明のためのものであることが意図されており、本発明の説明を容易にするものがそこに含まれている。図のスケールは正確ではなく、設計図として役立つことを意図したものではない。

図の参照の際、一般に、マルチチャンネル光学装置は番号"１０"で示される。簡単に言えば、マルチチャンネル光学装置１０は、例えば、米国特許第6,560,029号において図示されたもののような、人に取り付けるナイトビジョン単眼鏡構成とともに使用される。マルチチャンネル光学装置１０は、ユーザの眼の前面に位置したプリズムビデオディスプレイ（図示せず）へイメージを伝達し、観察するように適合されている。以下の記述は光学装置１０の詳細に焦点を絞る。

図１Ａ−１Ｃに示した例示的な実施形態において、光学装置１０は場面のイメージを伝達する二つのチャンネルを含む。第１のチャンネル（トップチャンネル）は赤外検出器２２（若しくはＩＲカメラ）と、第１の波長域において場面のイメージを伝達するように適合された相補的な対物レンズ１２とを含む。第２のチャンネル（ボトムチャンネル）は、イメージインテンシファイア部２４（若しくはイメージインテンシファイアカメラ）と第２の波長域において同じ場面のイメージを伝達するように適合された別の相補的な対物レンズ２６とを含む。第１のチャンネルの構成部品は、第２のチャンネルの構成部品上に、任意に位置する。光学装置１０の二つのチャンネルの機械的構造は同じであるため、明確化のために、以下では第１のチャンネル（すなわち、トップチャンネル）について説明する。

例示の実施形態によれば、第１のチャンネルは二つの分離した部材（即ち、第１の部材及び第２の部材）を含み、その二つの部材は連携して、ＩＲ検出器２２と対物レンズ１２間の長手方向の距離を制御する。ＩＲ検出器２２と対物レンズ１２間の距離は、第１のチャンネルのフォーカスを特徴付ける。図１Ｂにおいて、長手方向と横断方向は、それぞれ"Ｌ"と"Ｔ"の矢印で示される。

第１の部材は、フェースプレート１４にネジ止めされ、固定された対物レンズ１２を含む。ブラケット４４と４５のセットは、フェースプレート１４の背面に隣接し、フェースプレートに差し込まれた留め具４８のセットによって実質的に固定位置に保持される。特に、留め具は、各ブラケット４４及び４５に配置されたネジ穴（図１Ｃ）に、長手方向にネジ止めされる。

ブラケット４４と４５の対向する側は、対向するカムドライバ４０と５０に配置されたスロットに位置する。図１Ｃにおいて最も見易い、両巻きネジ４２は、時計回りまたは反時計回りにネジ４２を回転させてカムドライバ４０と５０が横断軸に沿って逆方向に移動するように、カムドライバの両方とブラケット４４及び４５の両方に配置されたネジ穴にネジ止めされる。両巻きネジの機能は、当業者に理解されるであろう。

図示していないものの、ホイール、ノブ、ハンドルまたは他の器具をネジ４２に取り付けて、ネジを回転させ、それに伴ってカムドライバを移動させてもよい。ホイールをネジ４２の端部に取り付けることができる。モータまたは他の機械的器具をネジ４２に取り付けて、装置１０を自動的に動作させることも考えられる。

カムドライバ４０及び５０は、カム面４６を含み、そのカム面４６は遊動環１８のカム面４８を圧迫する。カムドライバは横断方向に沿って移動するので、長手方向において遊動環１８のカム面４８を駆動する。特に、カムドライバと遊動環は傾斜面を持ち、カムドライバの横断方向の移動を遊動環の長手方向の移動に変換する。さらなる詳細は後述するが、カムドライバ４０及び５０は、第１のチャンネルの遊動環１８と第２のチャンネルの遊動環１８'を同時に圧迫する。したがって、カムドライバの移動は第１及び第２のチャンネルの遊動環の同時移動を生じさせる。カムドライバと遊動環との間の相互作用は、残りの図を参照しつつ後でより詳細に説明する。

遊動環１８は、上述した第１の部材と第２の部材の間を遊動する。第２の部材は対物レンズ１２の円柱ボディ周囲に位置し、対物レンズのボディを覆って遊動するように適合された中空スリーブ１６を含む。そのスリーブは、円柱ボディと刻み付きの肩５２を含み、それによって遊動環１８はスリーブ１６の円柱ボディの周囲に位置し、スリーブの刻み付き肩に隣接する。したがって、遊動環とその肩の接触のため、遊動環の長手方向の移動はスリーブの長手方向の移動を生じさせる。

スリーブ１６の内側面は、移動台２０のネジフランジ２１にネジ止めされ、固定される。赤外検出器２２はネジ留め具または公知の他の留め具でその移動台に取り付けられる。移動台は、対物レンズ１２のボディが通る円柱開口を含む。特に、その台は対物レンズ１２の外側面に沿って移動する（すなわち、乗る）。

スリーブは台２０に固定されており、検出器２２はその台に取り付けられているので、検出器は長手方向に沿ってスリーブとともに移動することが理解されよう。図示していないものの、フェースプレート１４の背面とスリーブ１６間には空隙が存在し、スリーブの長手方向の移動に適応する。

スプリング３０は、（第１の部材の）対物レンズと（第２の部材の）移動台間で圧縮され、それらの部材を離そうとする。さらに、スリーブは移動台２０にネジで連結されているので、そのスプリングはスリーブ１６と対物レンズ１２も離そうとする。保護リング２８は、スプリングと対物レンズの間に位置し、スプリングにより対物レンズが傷つくこと（例えば、擦過傷または摩耗）を防いでいる。使用の際、ＩＲ検出器は対物レンズに対して移動するので、スプリングの圧縮は変化する。スプリングの機能については、図２Ａ及び２Ｂを参照しつつ、後で詳しく説明する。

また図１Ａ〜１Ｃを参照すると、スリーブ１６はレンズ１２のボディを覆って遊動するが、スリーブの移動範囲は制限されている。図１Ｃにおいて最も見易いように、幾つかのピン５４がスリーブ上に放射状に配置された孔５７を通じて固定的に挿入される。それらのピンは、対物レンズの外側面上に放射状に配置されたスロット５６と係合するように配置される。ピンとスロットの係合は、対物レンズ１２を覆うスリーブの遊動を制限する。特に、スロットの境界は、ピン（及びスリーブ）に対する移動範囲を規定する。レンズ１２を覆ったスリーブ１６の移動範囲の全長（第１のチャンネルの移動長でもある）は、約1/2ミリメートルとすることができる。しかし、装置１０のチャンネルの移動範囲は、如何なる特定のものにも制限されることはない。

まとめとして、第１のチャンネルは、スプリング３０により離れようとする二つの部材間を遊動する環１８を含む。第１の部材では、対物レンズ１２とブラケット４４及び４５がフェースプレート１４に固定され、カムドライバ４０及び５０がネジ４２によりブラケットに係合される。第２の部材では、スリーブ１６とＩＲ検出器２２が台２０の反対側に固定される。カムドライバ４０及び５０は遊動環１８を圧迫し、遊動環１８はスリーブ１６を圧迫する。カムドライバの横断方向の移動（ネジ４２の回転による）が、遊動環１８、スリーブ１６及びＩＲ検出器２２の長手方向の移動を生じさせ、それによりＩＲ検出器２２と対物レンズ１２間の長手方向の距離が変化する。

検出器２２と対物レンズ１２を隔てる間隔も、台２０にネジ止めされた間隔スリーブ１６により制御される。また刻み付き面５２は、移動台へのスリーブの回転を容易にするために備えられる。組立の際、スリーブは台に対して所定の間隔でネジ止めされる。その後、装置１０は、ユーザが刻み付き面を手動で回転させることを禁止するように囲まれる。しかし、ユーザは、ネジ４２に連結され、装置内に囲まれていないハンドル（図示せず）が提供されると、ユーザは両方のチャンネルのフォーカスを設定してもよい。スリーブの刻み付き面の回転は、一つのチャンネルのフォーカス設定を制御するのに対して、ネジ４２の回転は両方のチャンネル（すなわち、第１のチャンネル及び第２のチャンネル）のフォーカス設定を同時に制御することが理解されるであろう。

光学装置の連動フォーカス機構は、ネジ４２、スプリング、カムドライバ、遊動環、スリーブ及び移動台を含む。これらの構成部品間の相互作用及び相互関係は、両方のチャンネルのフォーカス設定を同時に制御する。「連動フォーカス機構」という用語は、機構が複数のチャンネルのフォーカスを同時に制御することを意味する。また連動フォーカス機構は、各チャンネルの個々のフォーカシングを容易にして、所定の焦点距離と一致するそれぞれの焦点面位置に対物レンズを合わせる。

ここで図２Ａ及び２Ｂを参照すると、上記の例示的な実施形態の様々な部品が明確化のために省略されている。その図は、カムドライバ４０及び５０と遊動環１８及び１８'の協働を表す。図２Ａには、近距離フォーカス時の装置の構成が図示されており、図２Ｂには、遠距離フォーカス時（すなわち、無限遠フォーカス時）の装置の構成が図示されている。

特に、図２Ａに図示された近距離フォーカス時の光学装置１０'の構成から開始すると、カムドライバのカム面の全面が遊動環１８及び１８'のカム面と摩擦接触で保持されている（カムドライバのカム面４６、４６'は、図４Ａ−４Ｄに最も見易く示されており、遊動環１８のカム面４８は、図３Ａ及び３Ｂに最も見易く示されている）。ネジ４２が反時計回りに回転すると、カムドライバは横断方向に外側へ移動する。カムドライバは、ブラケット４４及び４５に固定されているので、長手方向における移動は実質的に禁止されている。カムドライバが移動するにつれて、カムドライバのカム面４６、４６'は遊動環のカム面４８に沿ってスライドし、それにより、図２Ｂの遠距離フォーカス時の構成に図示されるように、遊動環が長手方向の前方へ移動する。長手方向の前方及び後方は、それぞれ"Ｆ"及び"Ｒ"の方を指す矢印により示される。その後、図２Ｂに示されるように、カムドライバのカム面４６、４６'は、遊動環のカム面４８と部分的に接触する。前述したように、スリーブ１６とＩＲ検出器２２は、遊動環とともに前方へ移動する。スプリング３０はＩＲ検出器が前方へ移動するように圧縮しているので、ＩＲ検出器２２と対物レンズ１２間の長手方向の距離は減少する。

逆に、図２Ｂに図示された遠距離フォーカス時の光学装置１０''の構成から開始すると、ネジ４２が時計回り方向に回転するにつれて、カムドライバが横断方向に内側へ移動する。カムドライバが移動するにつれて、カムドライバのカム面４６、４６'は遊動環のカム面４８に沿ってスライドする。スプリング３０は伸びることが許されるので、移動台、ＩＲ検出器及びスリーブが長手方向後方へ移動する。スリーブの刻み付き肩５２は遊動環と当たり、図２Ａの近距離フォーカス時の構成に示されるように、カムドライバのカム面４６、４６'の全面が遊動環のカム面４８と摩擦接触するまで、遊動環もまた長手方向後方へ移動させる。ＩＲ検出器が長手方向後方へ移動するにつれて、ＩＲ検出器と対物レンズ１２間の間隔が増加することが理解されるであろう。

ここで図３Ａ及び３Ｂを参照すると、第１のチャンネルで使用されるように構成された遊動環１８の例示的実施形態が図示されている。第２のチャンネルで使用されるように構成された遊動環１８'は、遊動環１８と実質的に同じである。遊動環１８は略円柱形状であり、二つの広がったカム面４８を含む。カム面の角度"Ａ"は、任意の角度とすることができる。前述したように、遊動環は中空であり、スリーブ１６の円柱状ボディがそこを通るように適合されている。

ここで図４Ａ〜４Ｄを参照すると、カムドライバ５０の例示的な実施形態が図示されている。一方のカムドライバが図示されているものの、カムドライバ４０と５０は対称形であり、実質的に同一である。カムドライバの一方の側に備えられたネジ穴５８（右巻きネジ）は、ネジ４２とネジ止めされる。あるいは、対向するカムドライバ４０は、左巻きネジ穴を含み、そのネジ穴はネジ４２の反対側の端部とネジ止めされる。したがって、それらのカムドライバは、ネジの回転に応じて反対側の横断方向へ移動する。カムドライバは、遊動環１８、１８'と接触するように構成された二つの半円状のカム面４６、４６'をそれぞれ有する。カム面４６の角度"Ｂ"及びカム面４６'の角度"Ｃ"は、任意の角度とすることができる。カム面４６と４６'の両方は、カムドライバと一体となっており、それらは遊動環１８と１８'の両方を同時に移動させるので、両方のチャンネルのフォーカスを同時に変更することが理解されるであろう。それらのカムドライバは二つのカム面４６と４６'を含むが、各カムドライバは、それら遊動環のカム面と摩擦接触するように配置された一つのカム面を含んでいてもよい。

図３Ａ、３Ｂ及び４Ａ〜４Ｄを参照すると、使用時において、カムドライバのカム面４６、４６'が遊動環１８のカム面４８に沿ってスライドする。各カムドライバは、遊動環１８の少なくとも一つのカム面４８と当たる少なくとも一つの傾斜カム面４６を含み、それにより第１のチャンネルのフォーカスを制御する。さらに、各カムドライバは、遊動環１８'の少なくとも一つのカム面と当たる少なくとも一つの傾斜カム面４６'を含み、それにより第２のチャンネルのフォーカスを制御する。

遊動環１８及び１８'とカムドライバのカム面は、角度を持っており、カムドライバの横断方向の移動を遊動環の長手方向の移動に変換する。カム面４６、４６'及び４８は、図示のように平面であってもよく、その場合カムドライバと遊動環の間の移動関係は線形となる。角度"Ａ"と角度"Ｂ"は、遊動環のカム面とカムドライバのカム面が十分な摩擦接触で保持されるように、等しいことが好ましい。さらに、遊動環１８'のカム面は図示されていないが、そのカム面の角度はカム面４６'の角度"Ｃ"と等しいことが好ましい。限定しない例を挙げると、角度"Ａ"を約２２度とし、角度"Ｂ"を約２２度とし、角度"Ｃ"を約４５度とすることができる。カム面４６、４６'及び４８を、所望するならば、非平面（すなわち、曲面）としてもよく、その場合カムドライバと遊動環の間の移動関係は非線形となることが理解されるであろう。

この例示的な実施形態によれば、実際には、カムドライバのカム面４６、４６'は同じ速度で横断方向に移動するが、遊動環１８と１８'は、カムドライバの角度"Ｂ"と角度"Ｃ"が等しくないために、長手方向に同じ速度では移動しない。そのため、遊動環１８と１８'は異なる速度で移動するので、第１のチャンネルと第２のチャンネルのフォーカス速度も異なる（すなわち、それぞれのレンズと検出器を隔てる間隔の変化も異なる）。しかし、両方のチャンネルのフォーカスを等しくすることが望まれる場合、角度"Ｂ"と角度"Ｃ"を等しくすることもできる。さらに、カムドライバの角度"Ｂ"と角度"Ｃ"及び／又は遊動環のカム面の角度を任意の角度とすることができる。

まとめとして、第１のチャンネルのフォーカスと第２のチャンネルのフォーカスは連動フォーカス機構により同時に調節されるが、上記のようにカム面の角度が異なることで、各チャンネルのフォーカス速度は必ずしも等しくない。

光学装置のフォーカシング部品、例えばカムドライバ、遊動環、両巻きネジ、スリーブ及び移動台などを、任意の材料、例えばアルミニウムまたはスチールから形成することができ、かつ任意の製造プロセス、例えば鋳造、成形または加工により形成することができる。

図５に、他の例示的な実施形態のフォーカス機構１１０を図示する。図５では明確化のために様々な部品が省略されている。この実施形態は、上記の実施形態と同様であるものの、フォーカス機構１１０はスプリング３０（図１Ｃを参照）の代わりにカム／スロットインターフェースを含む。特に、ピン１６０が各カムドライバ１４０及び１５０から伸びている。各ピンは、遊動環１１８上に配置されたスロット１６５と係合する。すなわち、各ピンはスロットの境界に沿って移動する。実際には、ネジ１４２が回転するにつれて、カムドライバとピン１６０は横断方向に移動し、ピンはスロット１６５と係合して遊動環１１８を長手方向に移動させる（すなわち、駆動する）。最後の実施形態と同様に、スリーブ、移動台及び検出器も遊動環１１８とともに長手方向に移動するので、検出器と対物レンズ間の長手方向の間隔が変わり、そして、チャンネルのフォーカス設定が変更される。

図１Ａ及び１Ｂに戻って参照すると、対物レンズ１２と２６は垂直に離れている。当業者はその垂直な分離が視差の不一致を生じ、それはたいていのマルチチャンネル光学システムにおける固有の問題であることを理解しているであろう。チャンネルを通じて投影されたイメージを互いに重ね合わせること（すなわち、オーバーレイ）は、視差の不一致を二つのイメージのミスマッチとして現れさせる。そのイメージのミスマッチは、光学装置と観察される物体との間隔に対する対物レンズ間の分離度に比例する。

連動フォーカス機構は、機械的、アナログまたはデジタルイメージングシステムの何れかにおいて視差補正のための入力として使用できる、対物レンズ間の位置の差の基準を提供する。装置１０に連結される位置フィードバックデバイスはフォーカス範囲全体を通じて視差の調整を提供することが知られている。

図示していないが、位置フィードバックデバイス、例えば歪みゲージ、ホール効果デバイスまたはエンコーダを、対物レンズとそれに伴う検出器間の間隔を測定するデバイスに組み込んでもよい。この測定値は、マルチチャンネルの焦点距離（すなわち、結像される対象物までの距離）を導出するために使用することができ、また１以上の検出器それ自身あるいはプリズムディスプレイデバイス（図示せず）に対するそれらの出力イメージの何れかをシフトさせるテーブル、アルゴリズム若しくは機構に対する入力を提供するために使用することができる。この手法では、二つのチャンネルを通じて無限遠で観察される物体は、二つの重ね合わされたイメージを有する単一のイメージとしてディスプレイ上に表示される。物体が近づくにつれて、二つのチャンネルの分離はプリズムディスプレイ上のオーバーレイのミスマッチとして通常は明らかとなるが、この実施形態のフィードバックデバイスからの入力は、視差の不一致を補正するためのイメージングシステムに対する開回路指示（open circuit instruction）を提供する。

一つの実施形態では、デジタルイメージングシステムが位置フィードバックデバイスと協働して、視差の不一致を補正するためにプリズムディスプレイ上の適切な画素数だけ一方のイメージを他方のイメージに対して垂直にシフトさせる。また、機械的、アナログまたはデジタルイメージングシステムを、水平方向の位置ずれを補正するよう、水平方向にプリズムディスプレイ上に表示されるイメージを移動するよう適合してもよい。

本発明を、特定の実施形態を参照しつつ、ここに図示し、説明してきたが、本発明をその示された詳細に限定することは意図されていない。むしろ、本発明から外れることなく、特許請求の範囲の均等物の範囲内で、詳細について様々な変更を行うことができる。特に、本装置は単眼鏡ナイトビジョンシステムとともに使用することが意図されているが、双眼鏡ナイトビジョンシステム若しくは他の光学システムとともに使用してもよい。さらに、検出器２２及び２２'は、実際上静止した対物レンズに対して移動するが、図示していない別の実施形態では、対物レンズが静止位置に保持された検出器に対して移動してもよい。光学装置は検出器２２及びイメージインテンシファイア部２４に限定されず、如何なる波長の検出器若しくはイメージインテンシファイアを使用してもよい。また、図示するために選択された実施形態はスケールを示すものではなく、図示された比率に限定されない。

本発明は、詳細な説明を添付の図面とともに読む場合に、最も理解される。含まれる図は以下の通りである。

本発明にしたがって使用される例示的な実施形態であるナイトビジョン光学装置の左上方からの斜視図である。 図１Ａのナイトビジョン光学装置の右上方からの斜視図である。 明確化を目的とした図１Ａのナイトビジョン光学装置の分解図である。 近距離フォーカス配置における図１Ａのナイトビジョン光学装置の左上方からの斜視図である（明確化のためにその光学装置の様々な部品が省略されている）。 遠距離フォーカス配置における図１Ａのナイトビジョン光学装置の左上方からの斜視図である（明確化のためにその光学装置の様々な部品が省略されている）。 図１Ａに示した例示的な環の後部上方からの斜視図である。 図３Ａの環の平面図である。 図１Ａに示した例示的なカムドライバの右上方からの斜視図である。 図４Ａのカムドライバの左側面からの側面図である。 図４Ａのカムドライバの平面図である。 図４Ａのカムドライバの底面図である。 本発明にしたがって使用される他の例示的な実施形態であるフォーカス機構の平面図である（明確化のためにそのフォーカス機構の様々な部品が省略されている）。

Claims (11)

1. イメージを観察するための光学装置であって、
   各光チャンネルが個別の間隔で隔てられたイメージ検出器と相補的な対物レンズとを有する、互いに隣接して配置された複数の光チャンネルと、
   前記光学装置に連結され、前記各光チャンネルの前記イメージ検出器と前記対物レンズ間の前記個別の間隔を同時に調節するように構成されたフォーカス機構と、
   を有し、
   前記フォーカス機構は、少なくとも一つのカム面を有するカムドライバを有し、前記各イメージ検出器は、それぞれの前記イメージ検出器と前記対物レンズの前記間隔を同時に調節するために前記少なくとも一つのカム面に沿って移動可能であり、
   カム面を有する環をさらに有し、前記カムドライバの前記カム面は、それぞれの前記イメージ検出器と前記対物レンズの前記間隔を同時に調節するために前記環の前記カム面と係合することを特徴とする光学装置。
2. 前記環と前記カムドライバは前記対物レンズと前記イメージ検出器の間に配置される、請求項１に記載の光学装置。
3. 前記カムドライバの前記カム面に対して前記環の前記カム面を駆動するように配置されたスプリングをさらに有する、請求項１に記載の光学装置。
4. 前記カムドライバから、前記環に配置されたスロットを通じて伸ばされたピンをさらに有し、前記ピンと前記スロットは協働して前記カムドライバと前記環を互いに対して直交する方向へ移動させる、請求項１に記載の光学装置。
5. 前記カムドライバと前記環は互いに対して略直交する方向に移動する、請求項１に記載の光学装置。
6. 各光チャンネルが個別の間隔で隔てられたイメージ検出器と相補的な対物レンズとを有する、互いに隣接して配置された複数の光チャンネルを有する光学装置とともに使用されるように構成されたフォーカス機構であって、該フォーカス機構はそれぞれの前記イメージ検出器と前記対物レンズ間の前記個別の間隔を同時に調節するように適合されており、
   前記フォーカス機構は、
   少なくとも一つのカム面を有するカムドライバであって、前記各イメージ検出器は、それぞれの前記イメージ検出器と前記対物レンズの前記間隔を同時に調節するために前記少なくとも一つのカム面に沿って移動可能なカムドライバと、
   カム面を有する環と、
   を有し、前記カムドライバの前記カム面は、前記環の前記カム面と係合して、それぞれの前記イメージ検出器と前記対物レンズの前記間隔を調節することを特徴とするフォーカス機構。
7. 前記カムドライバから、前記環に配置されたスロットを通じて伸ばされたピンをさらに有し、前記ピンと前記スロットは協働して前記カムドライバと前記環を互いに対して略直交する方向へ移動させる、請求項６に記載のフォーカス機構。
8. 前記カムドライバの前記カム面に対して前記環の前記カム面を駆動するように配置されたスプリングをさらに有する、請求項６に記載のフォーカス機構。
9. 前記フォーカス機構は、少なくとも一つのカム面を有するカムドライバを有し、前記各対物レンズは、それぞれの前記イメージ検出器と前記対物レンズの前記間隔を同時に調節するために前記少なくとも一つのカム面に沿って移動可能である、請求項６に記載のフォーカス機構。
10. 前記イメージ検出器と前記相補的な対物レンズのそれぞれは、互いに対して軸方向に一列に整列される、請求項６に記載のフォーカス機構。
11. 前記光チャンネル間の視差の不一致を調整するために、前記フォーカス機構に連結される位置フィードバックデバイスをさらに有する、請求項６に記載のフォーカス機構。

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