(57)【要約】【課題】一眼レフカメラに装着可能であって、被写体の観察、撮像に際し、上記一眼レフカメラに備わる光学ファインダを覗きながらでも撮影範囲の正しい設定が容易である一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒を提供する。【解決手段】一眼レフカメラ１０１に着脱可能な一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒１は、顕微鏡用対物レンズ９と結像レンズ群４５とからなる撮像光学系と、上記撮像光学系の光軸を折り曲げるためのミラー４６，４７を有する折り曲げ光学系とを備えており、上記撮像光学系の光軸を上記折り曲げ光学系によって折り曲げることによって、対物レンズ９の光軸Ｏ1 の位置と一眼レフカメラ１０１に具備される光学ファインダの光軸Ｏｆの位置とを一致させている。【選択図】図７
2009216945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一眼レフカメラに着脱可能な一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒において、
対物レンズと結像レンズとからなる撮像光学系と、
上記撮像光学系の光軸を折り曲げるためのミラーとプリズムの少なくとも一方を有する折り曲げ光学系と、
を備えており、上記撮像光学系の光軸を上記折り曲げ光学系によって折り曲げることによって、上記対物レンズの光軸位置と上記一眼レフカメラに具備される光学ファインダの光軸位置とを一致させることを特徴とする一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒。
【請求項２】
上記対物レンズとして無限遠補正系の顕微鏡用対物レンズが装着されることを特徴とする請求項１記載の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒。
【請求項３】
拡大撮影が可能な撮像装置において、
請求項１、または、２記載のいずれかの一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒と、
上記交換レンズ鏡筒が着脱可能な撮像装置本体となる上記一眼レフカメラと、
を備えていることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体像を一眼レフカメラに装着して撮影、観察するための一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒、または、上記交換レンズ鏡筒と上記一眼レフカメラとからなる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を解像度の高い拡大像を撮影するためには一眼レフカメラにマクロレンズを装着して撮影する撮影手法が一般的に使用されている。この撮像手法において、一眼レフカメラの構造上、被写体の撮像範囲と、一眼レフカメラに具備される光学ファインダから見える撮像範囲とに差（視差、又は、パララックス）が生じることはない。しかし、上記光学ファインダの接眼レンズの光軸位置は、一眼レフカメラの交換レンズ鏡筒の光軸位置と一致していない。言い換えると、上記光学ファインダを覗く観察者の視線と被写体光を取り込む交換レンズ鏡筒の光軸中心との位置が異なっている。
【０００３】
図２１は、上記従来の一眼レフカメラにて拡大撮影（マクロ撮影）を行っている状態を示す光軸に沿った断面を示す模式図である。本図において、一眼レフカメラ（カメラボディ側）１０１には、カメラ外装体１０２内に撮像素子１０６と、光学ファインダ接眼部（光学ファインダ）１０３とが内蔵されており、撮影レンズ２１２，２１３を有する交換レンズ鏡筒２１１がカメラボディ側レンズマウント１０５を介して装着可能である。撮影レンズ２１２，２１３の光軸である撮影レンズ光軸ＯLは、撮像素子１０６の光軸Ｏｃ（結像面中心軸）と一致しているが、光学ファインダ接眼部１０３の光軸Ｏｆ（接眼レンズ光軸）とは、光軸のズレ量Ｓ0だけずれている。撮影レンズ２１２，２１３を介して撮像素子１０６の結像面に結像する被写体９９の被写体像中心と、光学ファインダ接眼部１０３の光軸Ｏｆの延長線上に位置する仮想の被写体像中心とは上記光軸のズレ量Ｓ0 だけずれている。
【０００４】
一方、一眼レフタイプではないデジタルカメラに関して、特許文献１にはデジタルカメラに適用可能なパララックス補正装置が開示されている。このパララックス補正装置は、カメラの撮影光学系とは別に設けられる光学ファインダ部（光学系ファインダ）をＡＦセンサの測定結果に基づいて上記光学ファインダ部の光軸方向を制御し、パララックスを補正する装置である。
【特許文献１】特開２００３−１８６０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の一眼レフカメラにマクロレンズ等を装着して被写体の拡大像の近接撮影を行う場合、上述したように一眼レフカメラに備わるファインダ光軸（接眼レンズ光軸）Ｏｆと被写体に近づける交換レンズ鏡筒の撮影レンズ光軸ＯL が一致していないため、撮像素子１０６上の被写体像と光学ファインダ接眼部１０３の前方の仮想観察像との位置が異なっている。従って、光学ファインダを覗きながら視線からずれた位置にあるカメラ側の交換レンズ鏡筒先端の対物レンズとなる撮影レンズ２１２の撮影レンズ光軸ＯL を、所望の画角の撮影を行うための正しい状態にセットするには、撮影者は、目を一旦、光学ファインダから離して被写体位置を確認することが必要であり、慣れを要していた。
【０００６】
また、特許文献１に開示されたデジタルカメラは、光学ファインダの光軸方向を被写体距離に応じて制御することによってパララックスの補正を行い、また、近距離であっても観察者の視線の方向を撮影被写体に向けることができるが、光学系ファインダ部の光軸を制御するための制御駆動部を必要とし、構造が複雑化する。また、一眼レフカメラに適用されるものではない。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、一眼レフカメラに装着可能であって、被写体の観察、撮像に際し、上記一眼レフカメラに備わる光学ファインダを覗きながらでも所望の撮影範囲の正しい設定が容易である一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒、および、該交換レンズ鏡筒を適用する撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒は、一眼レフカメラに着脱可能な一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒において、対物レンズと結像レンズとからなる撮像光学系と、上記撮像光学系の光軸を折り曲げるためのミラーとプリズムの少なくとも一方を有する折り曲げ光学系と、を備えており、上記撮像光学系の光軸を上記折り曲げ光学系によって折り曲げることによって、上記対物レンズの光軸位置と上記一眼レフカメラに具備される光学ファインダの光軸位置とを一致させる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒は、請求項１に記載の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒において、上記対物レンズとして無限遠補正系の顕微鏡用対物レンズが装着される。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の撮像装置は、拡大撮影が可能な撮像装置において、請求項１、または、２のいずれかに記載の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒と、上記交換レンズ鏡筒が着脱可能な撮像装置本体となる上記一眼レフカメラとを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一眼レフカメラに装着可能であって、被写体の観察、撮像に際し、上記一眼レフカメラに備わる光学ファインダを覗きながらでも所望の撮影範囲の正しい設定が容易である一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒、および、該交換レンズ鏡筒を適用する撮影装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第一の実施形態であって、一眼レフカメラに装着された状態の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒の外観を示す斜視図である。図２は、上記レンズ鏡筒を下方側から見た斜視図である。図３は、上記レンズ鏡筒の分解斜視図である。図４は、上記レンズ鏡筒を構成する顕微鏡用対物レンズ装着用鏡枠ユニットおよび鏡枠駆動ユニットの外観を示す斜視図である。図５は、上記レンズ鏡筒の鏡枠筐体に収納される上記各ユニットの側面図である。図６は、上記鏡枠駆動ユニットを下側筐体に取り付けた状態を示す平面図である。図７は、上記一眼レフカメラに装着した状態の上記レンズ鏡筒の光軸に沿った縦断面図である。図８は、上記レンズ鏡筒に内蔵される撮像／折り曲げ光学系ユニットの正面図である。図９は、上記撮像／折り曲げ光学系ユニットの側面図である。図１０は、図８のＡ−Ａ断面図である。
【００１４】
本実施形態の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒（以下、レンズ鏡筒と記載する）１は、図１に示すように一眼レフカメラ１０１（以下、カメラと記載する）に対して、そのレンズマウント１０５にマウント４を結合して装着する。レンズ鏡筒１の先端部には、顕微鏡用対物レンズ９を取り付ける。レンズ鏡筒１と、該レンズ鏡筒１が装着される撮像装置本体となるカメラ１０１とにより撮像装置であるハンディユニット７２が構成され、該ハンディユニットは、携帯が可能であって、観察対象物（被写体）の拡大観察、および、撮影を行うことができる。さらに、カメラ１０１に装着したレンズ鏡筒１を後述する固定支持装置２０１（図２０）に装着することにより従来の据え置き型の顕微鏡としても利用することが可能である。
【００１５】
レンズ鏡筒１が装着可能な一眼レフカメラ１０１は、通常の一眼レフカメラであって、図１に示すようにカメラボディ１０２の内部にカメラ側撮像光軸Ｏｃ（撮像素子光軸）上に配される撮像素子１０６と、光軸Ｏｃとは平行、かつ、異なる光軸となるファインダ光軸Ｏｆ上に配されるファインダ接眼レンズ１０７を有する光学ファインダ接眼部（光学ファインダ）１０３と、レリーズ釦１０４と、上記レンズマウント１０５等を具備している。
【００１６】
レンズ鏡筒１は、図３，５に示すように下側筐体２および該筐体２に上方側から接合される上側筐体３と、下側筐体２に支持され、ピント位置調整機構部を構成し、後述する鏡枠ユニット６を取り付けて該鏡枠ユニット６を対物レンズ、および、結像レンズ（なお、結像レンズには結像レンズ群も含む）の撮像光学系に沿った光軸Ｏ1 に沿って進退駆動するための鏡枠駆動ユニット５と、同じくピント位置調整機構部を構成し、鏡枠駆動ユニット５によって進退駆動され、先端部に顕微鏡用対物レンズ９が取り付け可能な鏡枠ユニット６と、下側筐体２に支持され、鏡枠ユニット６に接続されるとともに撮像光学系と折り曲げ光学系とを備える撮像／折り曲げ光学系ユニット７とを有しており、下側筐体２の後端部に固着されるマウント４が設けられている。
【００１７】
下側筐体２と上側筐体３とは、下側筐体２の接合面２ｉと上側筐体３の接合面３ａとを接合させ、下方筐体２側のビス挿通穴２ｋを挿通させたビスにより一体化される。
【００１８】
上側筐体３には、顕微鏡用対物レンズ９が挿入される光軸Ｏ1 に沿った前方開口部３ｂと、該開口部下方に形成されて鏡枠ベース２７（後述）が挿通される貫通溝３ｃが配されている（図３）。
【００１９】
下側筐体２には、底部中央部に鏡枠駆動ユニット５を収容するための凹部２ｂと、凹部２ｂの両側部にて鏡枠駆動ユニット５を支持するための駆動ユニット支持板取付面２ｅと、後方側に形成された後方開口部２ｄと、該開口部両側にて撮像／折り曲げ光学系ユニット７を支持するための光学系ユニット取付面２ｇと、前方下部に配され、手動操作リング２０が突出する手動操作リング用開口部２ｍと、前方の外周面の左右側部および底面部の三箇所に光軸Ｏ1 と直交する方向に沿ったガイド溝２ｐ，２ｎと、前端面２ｑと、さらに、後端部に上述したマウント４が設けられている（図１〜３）。
【００２０】
撮像／折り曲げ光学系ユニット７は、筒状の前鏡枠４１および該前鏡枠４１にビス結合される後鏡枠４２と、撮像光学系を構成する対物レンズ９および結像レンズ群４５の撮像光学系の光軸Ｏ1 を折り曲げるための折り曲げ光学系を構成する第一ミラー４６および第二ミラー４７と、レンズ群４５に前方側から当接する押エ枠４３と、押エ枠４３を前鏡枠４１に固定する押エ枠固定リング４４とからなる（図３，７〜１０）。
【００２１】
後鏡枠４２は、前鏡枠４１と一体の状態で取付部４２ａを下側筐体２の光学系ユニット取付面２ｇに当て付けてビスをネジ穴２ｈに螺着して固定される。
【００２２】
上記撮像／折り曲げ光学系は、上述したように撮像光学系の第一の光軸Ｏ1 を有する対物レンズ９および結像レンズ群４５と、Ｚ状の折り曲げ光学系を形成する第二の光軸Ｏ2 と第三の光軸Ｏ3を有する第一ミラー４６および第二ミラー４７とからなる。なお、第一ミラー４６および第二ミラー４７に代えてプリズムを適用することも可能である。
【００２３】
結像レンズ群４５は、前鏡枠４１内に嵌入され、押エ枠４３を当て付けた状態で押エ枠固定リング４４を前鏡枠４１に螺着し、締め付けることにより固定支持される。顕微鏡用対物レンズ９から取り込まれる観測被写体の光路上の結像レンズ群４５の光軸が上記光軸Ｏ1 （第一の光軸）となる。すなわち、顕微鏡用対物レンズ９と結像レンズ群４５の光軸は一致し、同一軸上にある。
【００２４】
第一ミラー４６および第二ミラー４７は後鏡枠４２に固着され、結像レンズ群４５の後方側に光軸Ｏ1 に対して傾斜しており、それらの反射面が互いに平行状態で離間して位置決めされる。そして、結像レンズ群４５の光軸Ｏ1 の入射側光軸と第一ミラー４６の反射光の光軸（第二光軸）Ｏ2 との挟角が９０°未満となるように第一ミラー４６を傾斜させる。さらに、該光軸Ｏ2 の入射側光軸に対する第二ミラー４７の反射光の光軸（第三光軸）Ｏ3 の挟角が９０°未満となるよう傾斜させている。上述したように第一ミラー４６と第二ミラー４７との反射面が互いに平行であるので光軸Ｏ1 と光軸Ｏ3とは平行となっている。
【００２５】
一眼レフカメラ（以下、カメラともいう）１０１へのレンズ鏡筒１の装着状態では、対物レンズ９および結像レンズ群４５の光軸Ｏ1 の軸心は、カメラ１０１のファインダ接眼レンズ１０７の上記ファインダ光軸Ｏｆに対して光軸Ｏ1 に直交する直交平面上で一致している。言い換えると、顕微鏡用対物レンズ９の光軸、すなわち、光軸Ｏ1 とカメラ側ファインダ光軸Ｏｆとが一致している。さらに、光軸Ｏ3の軸心は、カメラ１０１の上記カメラ側撮像光軸Ｏｃと一致するように各部の寸法が設定されている。
【００２６】
光軸Ｏ1 とＯ2 とＯ3 とを含むＺ状の鏡枠側撮像／折り曲げ光学系光路長（結像レンズ群４５からマウント４面までの距離）ｆ1aは、所定の距離になるようシム等により調整されている。すなわち、後述する図１１に示すようにレンズマウント１０５からカメラ側撮像素子１０６の結像面１０６ａまでの距離ｆｃとしたとき、無限遠補正系顕微鏡用対物レンズ９から取り込まれる観察対象物の光束Ｌｐが上記鏡枠側折り曲げ光学系の光路Ｌｋを経て撮像素子１０６の結像面１０６ａ上に結像するときの全撮像折り曲げ光学系光路長ｆ1 が、
ｆ1 ＝ｆ1a＋ｆｃ  …（１）
になるように設定されている。
【００２７】
なお、撮影倍率Ｍは、無限遠補正系顕微鏡用対物レンズ９の焦点距離ｆ0 と上記全撮像／折り曲げ光学系光路長ｆ1 との比で与えられ、
Ｍ＝ｆ1 ／ｆ0   …（２）
となる。
【００２８】
鏡枠駆動ユニット５は、鏡枠ユニット６を光軸Ｏ1 方向に進退駆動するための駆動ユニットであって、駆動ユニット支持台１１と、該支持台１１の前後の下側に固着される前軸支持体１４および固定支持部材１５と、固定支持部材１５に支持される後軸支持体１６と、前後の端部を前軸支持体１４および後軸支持体１６により回転可能に支持され、光軸Ｏ1 と平行な方向に沿った案内構造部であるボールネジ軸１７と、ボールネジ軸１７の前後の端部に固着され、ボールネジ軸１７のスラスト移動を規制するスラスト止メリング１９，１８と、前軸支持体１４とスラスト止メリング１９との間に挿入され、ボールネジ軸１７に固着される手動操作リング２０と、駆動ユニット支持台１１の上面に固着される案内構造部であるレール台１２と、該レール台１２の上部に固着され、長手方向が光軸Ｏ1 と平行な方向に沿ったガイドレール３１と、レール台１２の前端面および後端面に固着され、鏡枠ユニット６の下部側の鏡枠ベース２７と当接して鏡枠ユニット６の前後の移動範囲を規制する当接板１３，２１とからなる（図３，４，７）。
【００２９】
鏡枠ユニット６は、光軸Ｏ1 に沿った開口部２８ａを有し、顕微鏡用対物レンズ９が前方側から装着可能な筒状の鏡枠２８と、鏡枠２８の下部に固着される鏡枠ベース２７と、鏡枠ベース２７を介して鏡枠２８を両側から支持するＬ字型の一対の鏡枠ユニット支持台２６と、該鏡枠ユニット支持台２６の下部に２本の結合片２５により結合支持されるナット支持体２３と、該ナット支持体２３に挿通させて固着され、その軸中心にボールネジ部を構成するボールネジナット２４と、鏡枠ベース２７の下部に固着され、上記ガイドレール３１と係合するためのリニアガイド部を構成するガイドブロック３２とからなる。
【００３０】
上記ガイドブロック３２は、鏡枠駆動ユニット５のガイドレール３１の側面に形成したＶ溝３１ａにボールを介して長手方向に相対移動可能に係合し、嵌入する。また、上記ボールネジナット２４は、鏡枠駆動ユニット５のボールネジ軸１７にボールを介して回転、進退可能に螺合する。
【００３１】
鏡枠２８の前端部側の内周面には顕微鏡用対物レンズ９のネジ部が螺合可能なネジ部（雌ネジ）２８ｂが設けられており、該ネジ部２８ｂにより顕微鏡用対物レンズ９を鏡枠２８の先端部に装着することができる。
【００３２】
上述した鏡枠駆動ユニット５に対してその上方側のガイドレール３１にガイドブロック３２を係合させ、かつ、鏡枠駆動ユニット５の下方側のボールネジ軸１７にボールネジナット２４を螺合させた状態で対物レンズ装着用の鏡枠ユニット６が組み付けられる。そして、鏡枠ユニット６が組み付けられた鏡枠駆動ユニット５は、駆動ユニット支持台１１を下側筐体２の取付面２ｅに当て付けてビス挿通穴を挿通させたビスのネジ穴２ｆへの螺合により固定し、下側筐体２に取り付けられる。
【００３３】
レンズ鏡筒１は、上述したように下側筐体２に撮像／折り曲げ光学系ユニット７、鏡枠駆動ユニット５および鏡枠ユニット６を組み付け、その上側に上側筐体３を被せ、ビスにより固着し一体化して完成させる。
【００３４】
上述した鏡枠駆動ユニット５および鏡枠ユニット６の組み付け状態において、下側筐体２の手動操作リング用開口部２ｍより露呈している手動操作リング２０の外周部を手動により回転させると、ボールネジ軸１７が回転し、ボールネジナット２４を介して鏡枠ユニット支持台２６がガイドレール３１にガイドされながら光軸Ｏ1 方向に進退駆動される。そして、鏡枠ユニット支持台２６と鏡枠ベース２７とを介して支持される対物レンズ用鏡枠２８を光軸Ｏ1 方向に進退させることができる。
【００３５】
上述した構成を有するレンズ鏡筒１は、マウント４とレンズマウント１０５を介してカメラ１０１に装着され、携帯可能な撮像装置であるハンディユニット７２として観察対象物の拡大観察、撮影を行うことが可能となる。
【００３６】
図１１，１２は、レンズ鏡筒１を装着したカメラ１０１からなる携帯可能なハンディユニットにより観察対象物を観察、撮影する状態を示す模式図であって、図１１は、上記観察対象物の被観察部表面が凸状（または平面状）である場合を示し、図１２は、上記観察対象物の被観察部表面が凹状である場合を示す。図１３（Ａ），（Ｂ）は、上記ハンディユニットを構成するレンズ鏡筒が撮像／折り曲げ光学系を備えた場合、また、同軸（非折り曲げ）撮像光学系を備えた場合の各々でレンズ鏡筒をカメラ１０１に装着したときの光路を比較して示す模式図であって、図１３（Ａ）は、本実施形態のレンズ鏡筒の撮像／折り曲げ光学系を採用した場合を示し、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のレンズ鏡筒と異なる同軸撮像光学系を採用した場合を示している。
【００３７】
ハンディユニット７２により観察対象物の撮影を行う場合、図１に示すように上側筐体３の開口部３ｂを挿通させ、所望の倍率を有する顕微鏡用対物レンズ９を鏡枠２８の先端部のネジ部２８ｂに螺着し、固定する。
【００３８】
上記レンズ鏡筒１は、前述したように撮像／折り曲げ光学系として光軸Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3を有するＺ状の折り曲げ光学系を形成しており、カメラ１０１への装着状態では、結像レンズ群４５の光軸Ｏ1 の軸心は、カメラ１０１の上記ファインダ光軸Ｏｆと一致し、さらに、光軸Ｏ3の軸心は、カメラ１０１のカメラ側撮像光軸Ｏｃと一致している。
【００３９】
レンズ鏡筒１が装着されたハンディユニット７２は、携帯が可能であり、観察対象物のある場所に手軽に持ち運び、使用者が手で保持した状態でも拡大観察、撮影、言い換えると、観察対象物の拡大像の映像化、並びに、映像データの取得を行うことができる。
【００４０】
例えば、図１１に示す観察対象物（観察試料）３０１を撮影するとき、ハンディユニット７２を手でホールドした状態で観察対象物３０１に顕微鏡用対物レンズ９を接近させる。ファインダ接眼部１０３の接眼レンズ１０７により観察対象物像３０１を観察しながら手動操作リング２０を手動により回転させ、対物レンズ９の位置を調節し、合焦状態でレリーズ釦１０４を押し切って撮影を行う。
【００４１】
上述した合焦状態においては、観察対象物３０１は、顕微鏡用対物レンズ９から対物レンズ焦点距離ｆ0 だけ離れた位置に位置している。撮影倍率Ｍは、前述したように光軸Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 およびカメラ側撮像光軸Ｏｃを含む全撮像／折り曲げ光学系光路長ｆ1 と対物レンズ焦点距離ｆ0 との比で与えられる（式（２））。
【００４２】
上述した顕微鏡用対物レンズ９の短い焦点距離ｆ0 に対して上記撮像／折り曲げ光学系を採用したことにより光路長ｆ1 を長く取ることができ、細胞組織や微生物等の標本や試料を観察するための高い倍率が得られる。また、顕微鏡用対物レンズ９はＮ．Ａの値が大きく、従来の一眼レフカメラ用マクロレンズと比較すると分解能が高く、鮮明な観察像を得ることができる。
【００４３】
一方、図１１に示した平面状の観察対象物３０１に対して、図１２に示すように凹状の観察対象物３０２であった場合、レンズ鏡筒１の下側筐体２が観察部周辺に当たるので顕微鏡用対物レンズ９を観察対象物３０２に接近させることができない。そこで、手動操作リング２０を手動により回転させて顕微鏡用対物レンズ９を下側筐体２より前方に繰り出し、観察対象物３０２と顕微鏡用対物レンズ９との距離を対物レンズ焦点距離ｆ0 とした合焦状態での撮影が可能となる。この状態においても撮影倍率Ｍは、同様に上記全撮像／折り曲げ光学系光路長ｆ1 と対物レンズ焦点距離ｆ0 との比で与えられ、変化しない。
【００４４】
なお、撮影倍率を変えて撮影を行うためには焦点距離の異なる顕微鏡用対物レンズ９を装着すればよい。
【００４５】
上述したように一眼レフカメラ１０１にレンズ鏡筒１を装着したハンディユニット７２においては、図１１，１２に示すように撮像光学系の光軸がＺ状に折り曲げられていることから下側筐体２の第二ミラー４７の前方のスペースＢに上述した鏡枠駆動ユニット５を配置することができ、レンズ鏡筒１の構成部材の効率のよい配置ができ、レンズ鏡筒のコンパクト化が可能になる。
【００４６】
さらに、図１３（Ａ）に示すようにレンズ鏡筒１で上述の撮像／折り曲げ光学系を適用しており、長い全撮像／折り曲げ光学系光路長ｆ1 が得られる筐体２，３の全長Ｓ1 は、短くなり、高倍率を得やすい。一方、図１３（Ｂ）に示す対物レンズ９と結像レンズ４５Ｇとからなる同軸（非折り曲げ）撮像光学系を適用したレンズ鏡筒１Ｇの場合の筐体の全長として同じ全長Ｓ1 を採用したとすると、光軸Ｏ1Gを有する上記同軸撮像光学系光路長ｆ2 は、光軸の折り曲げがない分だけ上記光路長ｆ1 より短くなり、高倍率を得にくい。
【００４７】
また、図１３（Ａ）に示すように前述したようにレンズ鏡筒１における顕微鏡用対物レンズ９の光軸が結像レンズ群４５の光軸Ｏ1 を介してカメラ１０１のファインダ光軸Ｏｆと一致していることから観察対象物３０３の光軸と観察者の視線とのズレが生じない。図１３（Ｂ）のように同軸撮像光学系を適用したレンズ鏡筒１Ｇを適用したハンディユニット３００の場合は、ファインダ光軸Ｏｆと顕微鏡用対物レンズ光軸と一致する同軸撮像光学系の光軸Ｏ1Gとは、距離Ｐ0 のズレがあり、観察者の視線に対して観察対象物３０３の撮影範囲の中心位置がずれるので、観察、撮影が行いにくい。
【００４８】
また、ハンディユニット７２は、通常のカメラと同様に携帯可能であり、例えば、野外における観察対象物の観察、撮影も容易に行える。図１４は、ハンディユニット７２を三脚１１０の雲台１１１に装着し、野外にて観察対象物３０４の拡大観察、撮影を行っている状態を示す図である。この状態ではハンディユニット７２は、しっかり固定保持されるために手ぶれがなく、拡大観察、撮影に良好な状態が得られる。
【００４９】
一方、前述したようにハンディユニット７２を固定支持装置２０１（図２０）に装着した場合は、従来の据え置き型の顕微鏡と同様な状態で簡易タイプの顕微鏡として観察対象物の拡大観察、撮影を行うことができる。この場合も所望の倍率の顕微鏡用対物レンズ９をハンディユニット７２に取り付け、手動操作リング２０を操作することによりピント合わせを行って観察対象物の拡大観察、または、撮影を行うことができる。なお、詳細については、図２０を用いて後で説明する。
【００５０】
以上、説明したように本実施形態の撮像装置においては、レンズ鏡筒１を一眼レフカメラ１０１に装着した状態のハンディユニット７２単体で観察、撮影を可能にする機能が集約されており、手軽に観察対象物の拡大観察や撮影を行うことができ、携帯性もよく、野外観察等も可能となる。また、従来のマクロレンズによる被写体の拡大像撮影と比較すると、例えば、細胞組織や微生物等のより微細な被写体やプレパラート化が困難な観察対象物に対しても容易に対応することができる。同時に、ハンディユニット７２を固定支持装置２０１に装着することによって、従来の顕微鏡と同様に観察対象物の拡大撮影や観察を行うことができる。
【００５１】
また、ハンディユニット７２のレンズ鏡筒１にて撮像／折り曲げ光学系を採用することによりレンズ鏡筒１の長さが短い状態、かつ、実効光路長を長くとることが可能であり、拡大倍率を大きくすることが可能となる。また、カメラ側のファインダ光軸と顕微鏡用対物レンズ光軸とが一致することから、観察時の視線に対する被写体の撮影範囲の中心位置のズレがなく、所望の観察範囲に対物レンズ光軸を合わせやすくなる。
【００５２】
さらに、上記撮像／折り曲げ光学系を採用することでピント調節用の鏡枠駆動ユニットの筐体内での配置が容易になり、レンズ鏡筒の小型化にも寄与する。なお、撮像／折り曲げ光学系を適用しない同軸撮像光学系を採用した場合、同じ長さの鏡筒で同様の拡大倍率を得ようとすると、他に複数のレンズ群を光路中に付加して配置する必要があり、光学系の構成が複雑化すると同時に光学性能も劣化する可能性もある。
【００５３】
また、レンズ鏡筒１に倍率の異なる顕微鏡用対物レンズ９を装着することによって所望の拡大倍率の撮影が可能となる。また、観察対象物の観察面の凹凸形状に対しても、顕微鏡用対物レンズ９を鏡枠駆動ユニット５の手動操作リング２０の操作で光軸方向に進退移動させることにより撮影倍率を変えることなく対応することが可能である。
【００５４】
なお、上述した一眼レフカメラ１０１側のファインダ接眼部１０３は、光学ファインダとして説明したが、光学ファインダに限らずＥＶＦ（電子ビューファインダ）を適用したファインダ部であって、該ファインダの接眼レンズ光軸Ｏｆが撮像光軸Ｏｃと異なる位置にあるファインダ部を有するものであってもよい。
【００５５】
レンズ鏡筒１における上記手動操作リング（手動回転調節リング）２０の回転操作方式に替えて、ボールネジ軸１７を電動駆動する電動駆動部をレンズ鏡筒１に内蔵し、カメラ１０１側からの制御のもとで鏡枠駆動ユニット５によるピント位置調節駆動を行い、自動ピント位置調節可能な構成とすることも可能である。具体的には、鏡枠駆動ユニット５にボールネジ軸１７を回転駆動するための駆動モータを配し、さらに、マウント４にカメラ１０１側との通信用接点部を配し、カメラ１０１内に駆動モータ制御部を配する構成とする。そして、カメラ１０１側の制御部からの制御のもとで上記通信用接点部を介してカメラ１０１側の供給電力と制御信号により上記駆動モータを駆動し、ボールネジ軸１７を回転させ、ピント位置を自動調節することも可能である。あるいは、手動ピント調節とモータ駆動によるピント調節とを切り換えて行う構成を採用することもできる。
【００５６】
また、上述した構成のレンズ鏡筒１の結像レンズ群４５の後方に接眼レンズを光学ファインダとして配する構成とすることにより簡易的な観察対象物の拡大観察を行うことも可能となる。レンズ鏡筒１が装着される一眼レフカメラにブレ補正機能付きの一眼レフカメラを適用することによりカメラぶれの影響を抑えた高倍率の撮影が可能となる。
【００５７】
レンズ鏡筒１の撮像光学系の光軸Ｏ1 上の対物レンズ９と結像レンズ群４５との間に絞り装置４５ａ（図１３（Ａ））を配置することにより適正な露光状態での拡大撮影を行うことができる。この場合、マウント部４の通信用接点部を介してカメラ１０１側から絞り制御信号を取り込み、上記絞り装置を制御することが可能である。絞り装置４５ａは、結像レンズ群４５と第一ミラー４６との間に配置してもよい。あるいは、絞り装置４５ａを光軸Ｏ2 上、または、光軸Ｏ3 上に配置してもよい。
【００５８】
次に本発明の撮像装置であるハンディユニットに適用可能な第二の実施形態のレンズ鏡筒について、該レンズ鏡筒を適用したハンディユニットの構成の要部を示す模式図である図１５を用いて説明する。
【００５９】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ａは、図１５に示すように図１〜図１３（Ａ）に示した第一実施形態のレンズ鏡筒１に対して光軸Ｏ1 上に変倍機能部５１としての変倍レンズ群５２，５３を付加したものである。このレンズ鏡筒１Ａにおけるその他の構成は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様であり、同一の構成要素には同一符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
【００６０】
上述したようにレンズ鏡筒１Ａにおいては、変倍レンズ群５２，５３が光軸Ｏ1 上の結像レンズ群４５と第一ミラー４６の間に配されており、変倍レンズ群５２，５３は、それぞれ図示しないレンズ進退駆動機構により光軸Ｏ1 上を進退駆動させる。該変倍レンズ群５２，５３の進退位置によって所望の観察、撮影倍率が得られる。
【００６１】
次に本発明の撮像装置であるハンディユニットに適用可能な第三の実施形態のレンズ鏡筒について、該レンズ鏡筒を適用したハンディユニットの構成の要部を示す模式図である図１６を用いて説明する。
【００６２】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｂは、図１６に示すように図１等に示した第一実施形態のレンズ鏡筒１に対して光軸Ｏ1 上に落射照明機構部を付加して配置するものである。すなわち、光軸Ｏ1 上にハーフミラー５６を配し、該ハーフミラー上方部に照明筒部５４に支持される照明用光源５５を配する。このレンズ鏡筒１Ｂのその他の構成は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様であり、同一の構成要素には同一符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
【００６３】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｂにて照明用光源５５から射出される落射照明光は、ハーフミラー５６で前方に向けて反射され、結像レンズ群４５および対物レンズ９を透過して光軸Ｏ1 と同軸上で観察対象物に照射される。上記照明光で照明された上記観察対象物の被写体光束は、対物レンズ９、結像レンズ群４５、ハーフミラー５６を透過して撮像／折り曲げ光学系を経て撮像素子１０６の結像面１０６ａ上に被写体像として結像し、撮影が行われる。
【００６４】
照明用光源５５に供給される電力は、レンズ鏡筒１Ｂに内蔵する電源、または、外部電源より供給してもよいが、カメラ１０１のレンズマウント１０５に設けられる電気接点部を介してカメラ１０１側から電力供給を受けてもよい。
【００６５】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｂによれば、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様の効果に加えて、さらに、輝度の低い不透明な観察対象物に対しても良好な拡大撮影画像を得ることができる。
【００６６】
次に本発明の撮像装置であるハンディユニットに適用可能な第四の実施形態のレンズ鏡筒について、該レンズ鏡筒の外観を示す斜視図である図１７を用いて説明する。
【００６７】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｃは、図１７に示すように図１等の第一実施形態のレンズ鏡筒１に対して上側筐体３の先端部の顕微鏡用対物レンズ９の両側位置に外付け落射照明機構部を付加して配置したものである。このレンズ鏡筒１Ｃのその他の構成は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様であり、同一の構成要素には同一符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
【００６８】
上記外付け落射照明機構部は、上側筐体３の先端部の両側に植設される可撓性支持軸６１，６２と、該支持軸の先端部に取付けられる照明傘６３，６４と、該照明傘６３，６４内に保持される光源６５，６６とからなる。
【００６９】
光源６５，６６からの落射照明光により直接的に観察対象物を照明することができ、適正な被写体輝度が得られる。また、支持軸６１，６２を撓ませることによって観察対象物の良好な照明状態が得られる。
【００７０】
また、本実施形態の場合も上述した第三の実施形態の場合と同様に照明用光源６５，６６に供給される電力は、レンズ鏡筒１Ｃに内蔵する電源、または、外部電源より供給してもよいが、カメラ１０１のレンズマウント１０５に設けられる電気接点部を介してカメラ１０１側から電力供給を行うことも可能である。
【００７１】
次に本発明の撮像装置であるハンディユニットに適用可能な第五の実施形態のレンズ鏡筒について、該レンズ鏡筒の外観を示す斜視図である図１８を用いて説明する。
【００７２】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｄは、図１８に示すように図１等の第一実施形態のレンズ鏡筒１に対して観察対象物に当接可能なガイド部材６８を先端部に付加して配置したものである。このレンズ鏡筒１Ｄのその他の構成は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様であり、同一の構成要素には同一符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
【００７３】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｄの上側筐体３の先端部に顕微鏡用対物レンズ９を跨いだ状態で着脱可能なコの字形状のガイド部材６８が取り付けられる。このガイド部材６８の先端平面部の光軸Ｏ1 上の所定位置に開口部６８ａが設けられている。
【００７４】
ハンディユニット単体で観察対象物の拡大観察、撮影を行う場合、カメラ１０１に装着されたレンズ鏡筒１Ｄのガイド部材６８の先端部を上記観察対象物の観察部表面に当て付けて、観察、または、撮影を行う。ガイド部材６８が上記観察対象物に直接、当接しているのでレンズ鏡筒１Ｄを安定して固定支持することができ、カメラぶれの少ない安定した状態で拡大観察、または、撮影が可能となる。なお、ガイド部材６８は、着脱可能であり、ガイド部材６８を外した状態では、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様の観察、撮影が可能である。
【００７５】
次に本発明の撮像装置であるハンディユニットに適用可能な第六の実施形態のレンズ鏡筒について、該レンズ鏡筒を適用したハンディユニットの模式図である図１９を用いて説明する。
【００７６】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｅには図１９に示すように、図１等の第一実施形態のレンズ鏡筒１における無限遠補正系顕微鏡用の対物レンズ９および進退移動しない結像レンズ群４５に替えて、進退可能な対物レンズ９Ｅおよび進退可能な結像レンズ４５Ｅが設けられている。このレンズ鏡筒１Ｅのその他の構成は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様であり、同一の構成要素には同一符号を付し、以下、異なる部分について説明する。
【００７７】
本実施形態のレンズ鏡筒１Ｅに設けられる対物レンズ９Ｅは、有限遠補正光学系顕微鏡用対物レンズ、あるいは、顕微鏡用以外の対物レンズとする。この対物レンズ９Ｅと結像レンズ４５Ｅとともは、光軸Ｏ1 上を進退駆動され、倍率の変更およびピント合わせが可能である。
【００７８】
レンズ鏡筒１Ｅをカメラ１０１に装着したハンディユニットは、単体で対物レンズ９Ｅの光軸Ｏ1 上に位置する観察対象物３０３の観察、撮影を行うことができ、対物レンズを交換することなく倍率を変化させることができる。
【００７９】
上述した第一〜六の実施形態の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒をカメラ１０１に装着した撮像装置は、図２０の外観図に示すように固定支持装置２０１に取り付けることにより簡易据え置き型の顕微鏡装置として利用することができる。
【００８０】
すなわち、図２０に示すように一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒１〜１Ｅのいずれかを固定支持装置２０１の鏡筒支持部２０３に装着部を介して固定し、安定した装着状態で観察被写体の拡大撮影、または、観察を行うことができる。
【００８１】
固定支持装置２０１は、ベース板２０２に立設された一対の支柱の上端に固定される鏡筒支持部２０３を有しており、さらに、ベース板２０２上には鏡筒支持部２０３の前方側にて観測対象物を載置するステージ２０５が配されており、ステージ２０５には観察対象物の位置を固定する試料保持器２０４が取り付けられている。また、ステージ２０５の下部には観察対象物を下方側から照明する透過照明ユニット２０６が配されている。
【００８２】
レンズ鏡筒１〜１Ｅは、このレンズ鏡筒の下側筐体２の先端面側が固定支持装置２０１の鏡筒支持部２０３に形成されたコの字状の凹形状の凹部に嵌め込まれ、該凹部に形成された突起部とレンズ鏡筒の下側筐体２の外周面に形成されたガイド溝２ｎ，２ｐおよび前端面２ｑ（図２）とで位置決めされた状態で取り付けられ、下側筐体２の背面部装着部のネジ部２ｊに固定ネジを螺着し、鏡筒支持部２０３に固定される。
【００８３】
上述したレンズ鏡筒１等を固定支持装置２０１に装着した状態で観察被写体（試料）をステージ２０５上にセットすると、従来の据え置き型の顕微鏡装置と同様に、鏡筒支持部２０３から露呈した状態の手動操作リング２０を操作することにより観察被写体の拡大撮影、または、観察を行うことができる。
【００８４】
上述のようにレンズ鏡筒１〜１Ｅを適用した各ハンディユニットは、固定支持装置２０１に装着することで簡易据え置き型の顕微鏡装置としても利用することも可能であり、その利用範囲が広がる。
【００８５】
この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。例えば、レンズ鏡筒１において、ボールネジ軸１７の前端部に固着したスラスト止めリング１９と、ボールネジ軸１７に固着した手動操作リング２０とを一体部品として形成するとともに、該一体部品をボールネジ軸１７に割り締めにより固定した構成の変形例も提案できる。
【００８６】
さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明によるレンズ鏡筒および撮像装置は、一眼レフカメラに装着可能であって、被写体の観察、撮像に際し、上記一眼レフカメラに備わる光学ファインダを覗きながらでも所望の撮影範囲の正しい設定を容易に行うことが可能な一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒、または、該交換レンズ鏡筒を適用する撮影装置として利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第一の実施形態であって、一眼レフカメラに装着された状態の一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒の外観を示す斜視図である。
【図２】図１のレンズ鏡筒を下方側から見た斜視図である。
【図３】図１のレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図４】図１のレンズ鏡筒を構成する顕微鏡用対物レンズ装着用鏡枠ユニットおよび鏡枠駆動ユニットの外観を示す斜視図である。
【図５】図１のレンズ鏡筒の鏡枠筐体に収容される各ユニットの側面図である。
【図６】図１のレンズ鏡筒における鏡枠駆動ユニットを下側筐体に取り付けた状態を示す平面図である。
【図７】図１のレンズ鏡筒を一眼レフカメラに装着した状態での該レンズ鏡筒の光軸に沿った縦断面図である。
【図８】図１のレンズ鏡筒に内蔵される撮像／折り曲げ光学系ユニットの正面図である。
【図９】図１のレンズ鏡筒の撮像／折り曲げ光学系ユニットの側面図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】図１のレンズ鏡筒を装着したカメラからなるハンディユニットにより被観察部表面が凸状（または平面状）である観察対象物を撮影する状態を示す図である。
【図１２】図１のレンズ鏡筒を装着したカメラからなるハンディユニットにより被観察部表面が凹状である観察対象物を撮影する状態を示す図である。
【図１３】上記一眼レフカメラに装着され、ハンディユニットを構成するレンズ鏡筒が図１のレンズ鏡筒のように撮像／折り曲げ光学系を備えた場合と同軸撮像光学系を備えた場合のハンディユニットにおける光路を比較して示す図であって、図１３（Ａ）は、図１のレンズ鏡筒の折り曲げ光学系を持つ場合を示し、図１３（Ｂ）は、図１のレンズ鏡筒と異なる同軸撮像光学系を持つ場合を示している。
【図１４】図１のハンディユニットを三脚に装着し、野外にて拡大観察、撮影を行っている状態を示す図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態のレンズ鏡筒を装着したハンディユニットの主要構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の第三の実施形態のレンズ鏡筒を装着したハンディユニットの主要構成を示す模式図である。
【図１７】本発明の第四の実施形態のレンズ鏡筒を装着したハンディユニットの外観を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第五の実施形態のレンズ鏡筒を装着したハンディユニットの外観を示す斜視図である。
【図１９】本発明の第六の実施形態のレンズ鏡筒を装着したハンディユニットの主要構成を示す模式図である。
【図２０】本発明の第一〜六の実施形態のレンズ鏡筒を適用するハンディユニットが装着された固定支持装置の外観図である。
【図２１】従来の一眼レフカメラにて拡大撮影（マクロ撮影）を行っている状態を示す光軸に沿った断面を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ
…レンズ鏡筒（一眼レフカメラ用レンズ鏡筒）
９  …顕微鏡用対物レンズ（対物レンズ）
９Ｅ…対物レンズ
４５…結像レンズ群（結像レンズ）
４５Ｅ…結像レンズ
５２，５３
…変倍レンズ（結像レンズ）
１０１…一眼レフカメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2009216945.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2009216945.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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