JP2001356256A - レンズ駆動装置およびそれを備えた対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズ系の一部または全体を高精度かつ
高速に光軸方向に駆動するレンズ駆動装置、および、そ
れを備えた対物レンズを提供すること。 【解決手段】 １つ以上のレンズからなるレンズ系を保
持する保持鏡筒１１と、保持鏡筒１１を包み込むように
嵌合し、かつレンズ系の光軸２０ａに沿って案内する案
内鏡筒１２と、保持鏡筒１１と案内鏡筒１２とを光軸２
０ａ方向に相対移動させる駆動部材１３とを備える。保
持鏡筒１１は、外径の大きな第１鏡筒部１１Ａと、外径
の小さな第２鏡筒部１１Ｂとから形成される。案内鏡筒
１２は、内径の大きな第１案内鏡筒部１２Ａと、内径の
小さな第２案内鏡筒部１２Ｂとから形成される。第１案
内鏡筒部１２Ａは第１鏡筒部１１Ａに嵌合し、第２案内
鏡筒部１２Ｂは第２鏡筒部１１Ｂに嵌合する。駆動部材
１３は第２鏡筒部１１Ｂと第１案内鏡筒部１２Ａとで形
成される空間部に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学顕微鏡などに
組み込まれる対物レンズ系の一部または全体を光軸方向
に駆動するレンズ駆動装置、および、それを備えた対物
レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】光学顕微鏡の一種である共焦点顕微鏡
は、周知のセクショニング効果を利用し、標本（例えば
細胞）の断面像を観察することができるため、近年その
開発が進められている。共焦点顕微鏡によって観察され
る断面像が対物レンズ系の光軸方向に直交する場合、光
軸方向の位置が異なる複数の断面像を取得して３次元構
築すると、標本の立体像を得ることができる。

【０００３】図１２に示す共焦点顕微鏡９０は、倒立型
顕微鏡９１に共焦点ユニット９２を取り付けたものであ
る。標本をステージ９３上に固定し、対物レンズ系（不
図示）を光軸方向に移動させることで、標本に対する対
物レンズ系の焦点位置を変化させ、光軸方向の位置が異
なる複数の断面像を取得できる。対物レンズ系（不図
示）を光軸方向に移動させるため、共焦点顕微鏡９０の
ハンドル微動部９４には、ステッピングモーターからな
る微動駆動部９５が取り付けられている。微動駆動部９
５によってハンドル微動部９４を回転させると、内部の
歯車機構やラックピニオン機構を介して動力が伝達さ
れ、対物レンズ系が光軸方向に送られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の共焦点顕微鏡９０では、歯車機構やラックピニ
オン機構のバックラッシ(backlash)が原因となって、対
物レンズ系の送り量を高精度に制御することができなか
った。また、対物レンズ系を高速に送ることも困難であ
った。

【０００５】これに対して、ピエゾ素子による対物レン
ズ系の駆動機構が提案されている（例えば特許第２５５
１６３８号公報）。図１３に示すように、対物レンズ系
が組み込まれた対物レンズ１０１は、レンズホルダ１０
２および平行ばね１０３を介してブロック１０４に取り
付けられている。そして、平行ばね１０３にピエゾ素子
１０５の一端１０５ａが接触させてある。この駆動機構
１００によれば、ピエゾ素子１０５を印加電圧に応じて
伸縮させることで、対物レンズ１０１を光軸１０１ａ方
向に移動させることができる。

【０００６】ところで、上記の駆動機構１００を用いて
対物レンズ１０１を移動させながら共焦点顕微鏡９０で
複数の断面像を取得しようとすると、対物レンズ１０１
の焦点位置の移動範囲をある程度確保するために、平行
ばね１０３の基端部１０３ａから対物レンズ１０１の光
軸１０１ａまでの距離Ｌを長くしなければならない。つ
まり、平行ばね１０３として長いものを用いなければな
らない。しかし、長い平行ばね１０３は剛性が低く、ピ
エゾ素子１０５の伸縮に対物レンズ１０１を追従させる
ことが難しい。このため、上記の駆動機構１００でも、
対物レンズ１０１の送り量を高精度に制御することや、
対物レンズ１０１を高速に送ることは困難であった。

【０００７】さらに、上記した従来の駆動機構（図１
２，図１３）において、対物レンズ系は対物レンズ鏡筒
に組み込まれた状態で全体が光軸方向に駆動されるた
め、液浸法による標本の観察時に、対物レンズ系の焦点
位置を移動させると、液体の屈折率が大きいために液体
の厚みによる光学系への影響が大きく、球面収差が生じ
て鮮明な像が得られないという問題もある。

【０００８】本発明の目的は、対物レンズ系の一部また
は全体を高精度かつ高速に光軸方向に駆動するレンズ駆
動装置、および、それを備えた対物レンズを提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のレンズ駆動装置
は、１つ以上のレンズからなるレンズ系を保持する保持
鏡筒と、この保持鏡筒を包み込むように嵌合し、かつレ
ンズ系の光軸方向に沿って案内する案内鏡筒と、保持鏡
筒と案内鏡筒とを光軸方向に相対移動させる駆動部材と
を備えたものである。また、保持鏡筒は、外径の大きな
第１鏡筒部と、外径の小さな第２鏡筒部との２つの鏡筒
部分から形成される。案内鏡筒は、内径の大きな第１案
内鏡筒部と、内径の小さな第２案内鏡筒部とから形成さ
れる。案内鏡筒の第１案内鏡筒部は、保持鏡筒の第１鏡
筒部に嵌合する。案内鏡筒の第２案内鏡筒部は、保持鏡
筒の第２鏡筒部に嵌合する。駆動部材は、保持鏡筒の第
２鏡筒部と案内鏡筒の第１案内鏡筒部とで形成される空
間部に配置されている。

【００１０】このレンズ駆動装置によれば、駆動部材に
よる直接駆動で保持鏡筒およびこれに保持されるレンズ
系を移動させるので、バックラッシが生じることはな
く、駆動部材による駆動に保持鏡筒（レンズ系）を追従
させることができる。本発明の対物レンズは、上記のレ
ンズ駆動装置を備えた対物レンズであって、前記レンズ
系が保持鏡筒に固定されている。また、案内鏡筒に固定
された１つ以上のレンズからなる他のレンズ系をさらに
備えている。本発明の対物レンズにおいて、保持鏡筒に
固定されたレンズ系と案内鏡筒に固定された他のレンズ
系とが対物レンズ系を構成し、この対物レンズ系と保持
鏡筒と案内鏡筒と駆動部材とが一体に構成されている。

【００１１】この対物レンズによれば、駆動部材による
直接駆動で保持鏡筒およびこれに固定されたレンズ系
（対物レンズ系の一部）を移動させるので、バックラッ
シが生じることはなく、駆動部材による駆動に保持鏡筒
（対物レンズ系の一部）を追従させることができる。こ
れにより、対物レンズ系の一部と、案内鏡筒に固定され
たレンズ系（対物レンズ系の残りの一部）との間隔を変
えることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。 （第１実施形態）本発明の第１実施形態は、請求項１〜
請求項３に対応する。第１実施形態のレンズ駆動装置１
０は、図１，図２に示すように、顕微鏡用の対物レンズ
２０を光軸２０ａ方向に駆動する装置である。図１は光
軸２０ａに垂直な断面図、図２は光軸２０ａに平行な断
面図である。ちなみに、対物レンズ２０は、対物レンズ
鏡筒２１と、その内部に固定された１つ以上のレンズか
らなる対物レンズ系（不図示）とで構成される。レンズ
駆動装置１０によって対物レンズ２０を駆動すると、対
物レンズ２０内部の対物レンズ系による焦点位置が光軸
２０ａ方向に移動する。

【００１３】さて、第１実施形態のレンズ駆動装置１０
は、対物レンズ２０の外周を囲む円筒状のレンズホルダ
１１（保持鏡筒）と、レンズホルダ１１の外周を囲む円
筒状のレボルバホルダ１２（案内鏡筒）と、レンズホル
ダ１１とレボルバホルダ１２との間に確保される筒状の
空間に配置された円筒状のピエゾ素子１３（駆動部材）
とで構成されている。また、レンズホルダ１１は、外径
の大きな第１鏡筒部１１Ａと、外径の小さな第２鏡筒部
１１Ｂとで構成されている。レボルバホルダ１２は、内
径の大きな第１案内鏡筒部１２Ａと、内径の小さな第２
案内鏡筒部１２Ｂとで構成されている。

【００１４】さらに、レンズホルダ１１の一端側（図２
の下方）には、ピエゾ素子１３の一端部１３ａが接着に
よって固定される固定部１１ａ（第１鏡筒部１１Ａの側
壁）が設けられる。また、レンズホルダ１１の他端側
（図２の上方）の内周面には、対物レンズ鏡筒２１が着
脱自在に取り付けられる取付部１１ｂが設けられる。取
付部１１ｂは、対物レンズ鏡筒２１の雄ねじ２１ａに螺
合する雌ねじである。対物レンズ鏡筒２１が取付部１１
ｂに取り付けられると、対物レンズ鏡筒２１内の対物レ
ンズ系（不図示）がレンズホルダ１１によって保持され
ることになる。レンズホルダ１１は金属製である。

【００１５】一方、レボルバホルダ１２の一端側（第１
案内鏡筒部１２Ａ）の内周面には、レンズホルダ１１の
一端側（第１鏡筒部１１Ａ）の外周面に嵌合してレンズ
ホルダ１１を光軸２０ａ方向に案内する案内面１２ａが
設けられる。また、レボルバホルダ１２の他端側には、
ピエゾ素子１３の他端部１３ｂが接着によって固定され
る固定部１２ｂ（第２案内鏡筒部１２Ｂの側壁）が設け
られる。

【００１６】さらに、レボルバホルダ１２の他端側（第
２案内鏡筒部１２Ｂ）の内周面には、レンズホルダ１１
の他端側（第２鏡筒部１１Ｂ）の外周面に嵌合してレン
ズホルダ１１を光軸２０ａ方向に案内する案内面１２ｃ
が設けられる。ここで、嵌合とは、接するということ限
定されず、内周面と外周面との間にガイド機構やエアス
ライド機構を設けてもよい。

【００１７】また、レボルバホルダ１２の他端側の外周
面には、顕微鏡レボルバ（不図示）に着脱自在に取り付
られる取付部１２ｄが設けられる。取付部１２ｄは、顕
微鏡レボルバの雌ねじに螺合する雄ねじである。レボル
バホルダ１２も金属製である。ピエゾ素子１３は、外部
からの入力電圧に応じて伸縮するセラミックス製の素子
であり、上記したように、その両端部１３ａ，１３ｂ各
々がレンズホルダ１１の固定部１１ａとレボルバホルダ
１２の固定部１２ｂとに固定されている。ピエゾ素子１
３が配置される空間は、レンズホルダ１１の第２鏡筒部
１１Ｂとレボルバホルダ１２の第１案内鏡筒部１２Ａと
で形成された空間である。

【００１８】また、ピエゾ素子１３の内周面と外周面と
には各々、円筒状の電極１４，１５が張り付けられてい
る。外周面の電極１５は、電線１６を介してピエゾ駆動
部（不図示）に接続されている。電線１６は、レボルバ
ホルダ１２に設けられた穴１２ｅとコードブッシュ１７
とを介して、レンズ駆動装置１０の外部に導かれてい
る。

【００１９】ピエゾ素子１３の内周面の電極１４は、不
図示の電線を介して一旦レボルバホルダ１２に接続さ
れ、さらに、レボルバホルダ１２に接続された別の電線
（不図示）を介して接地されている。この別の電線（不
図示）も、上記の電線１６と共に、穴１２ｅとコードブ
ッシュ１７とを介して、レンズ駆動装置１０の外部に導
かれている。

【００２０】このように、ピエゾ素子１３の両面に電極
１４，１５が張り付けられ、外周面の電極１５に接続さ
れたピエゾ駆動部（不図示）から電圧が入力されるた
め、この入力電圧に応じてピエゾ素子１３を光軸２０ａ
方向に伸縮させることができる。また、ピエゾ素子１３
の両端部１３ａ，１３ｂはレンズホルダ１１とレボルバ
ホルダ１２とに固定されるため、ピエゾ素子１３が光軸
２０ａ方向に伸縮すると、ピエゾ素子１３の両端部１３
ａ，１３ｂの間隔が変化し、レボルバホルダ１２の固定
部１２ｂからレンズホルダ１１の固定部１１ａまでの間
隔も変化する。その結果、レンズホルダ１１は、レボル
バホルダ１２の案内面１２ａ，１２ｃによって案内され
ながら、光軸２０ａ方向に移動することになる。

【００２１】したがって、レンズホルダ１１の取付部１
１ｂに取り付けられた対物レンズ２０も光軸２０ａ方向
に移動し、対物レンズ２０内に固定された対物レンズ系
の焦点位置も移動する。ここで、ピエゾ素子１３の伸縮
量と、レンズホルダ１１の移動量と、対物レンズ２０の
移動量と、対物レンズ系の焦点位置の移動量（変位量）
とは、何れも等しい。また、ピエゾ素子１３の伸縮量
は、ピエゾ駆動部からの入力電圧に応じて決まってい
る。このため、ピエゾ駆動部からピエゾ素子１３への入
力電圧に基づいて、対物レンズ系の焦点位置の移動量
（変位量）を制御することができる。

【００２２】また、ピエゾ素子１３への入力電圧に対す
る対物レンズ系の焦点位置を予め測定しておけば、入力
電圧に基づいて、対物レンズ系の焦点を光軸２０ａ方向
の任意の地点に位置決めすることができる。さらに、ピ
エゾ素子１３の伸縮量はｎｍオーダで制御可能なため、
対物レンズ系の焦点の位置決めもｎｍオーダで制御する
ことができる。ちなみに、ピエゾ素子１３の伸縮範囲
（対物レンズ系の焦点位置の移動範囲）は、数１０μｍ
程度である。

【００２３】以上説明したように、第１実施形態のレン
ズ駆動装置１０によれば、ピエゾ素子１３による直接駆
動で対物レンズ２０（対物レンズ系）を移動させるの
で、従来のようなバックラッシが生じることはなく、ピ
エゾ素子１３の伸縮に対物レンズ２０を追従させること
ができる。これは、ピエゾ素子１３への入力電圧を高速
制御（例えば３０Ｈｚ）した場合も同様であり、ピエゾ
素子１３の伸縮に追従した対物レンズ２０の高速変位
（例えば３０Ｈｚ）が実現する。したがって、レンズ駆
動装置１０によれば、対物レンズ系の焦点をピエゾ素子
１３への入力電圧に基づいて高精度に位置決めできると
共に、高速に位置決めできる。

【００２４】また、第１実施形態のレンズ駆動装置１０
によれば、レンズ駆動装置１０の中心軸が対物レンズ２
０の光軸２０ａと一致しているので、レンズホルダ１１
の内径を大きくしておけば、各種の対物レンズを取り付
けることができる。さらに、第１実施形態のレンズ駆動
装置１０によれば、レンズホルダ１１の外周面とレボル
バホルダ１２の内周面（案内面１２ａ，１２ｃ）とが嵌
合しているので、光軸２０ａに対し垂直な方向（横方
向）の偏心を低減させることができる。また、横方向の
荷重に対してもピエソ素子１３の破損を防ぐことができ
る。さらに、レンズホルダ１１とレボルバレンズホルダ
１２との間の空間内にごみや液体が入るのを防止する効
果もある。

【００２５】上記のレンズ駆動装置１０を共焦点顕微鏡
のレボルバに取り付けて標本（例えば細胞）を観察する
場合、光軸２０ａ方向に垂直な断面像を取り込むたびに
ピエゾ素子１３への入力電圧を制御して対物レンズ２０
を駆動し、対物レンズ系の焦点位置を順次移動させれ
ば、１ｎｍという微小間隔おきに断面像を得ることがで
きる。このため、標本（細胞）の微小構造を正確にとら
えることができる。また、得られた多数の断面像を３次
元構築することにより、標本の緻密な立体像を得ること
ができる。

【００２６】さらに、上記のレンズ駆動装置１０を共焦
点顕微鏡に取り付けて標本（細胞）を観察することで、
標本（細胞）の内部構造が時間的に変化する様子も観察
できる。この場合、ピエゾ素子１３への入力電圧を高速
制御（例えば３０Ｈｚ）することにより対物レンズ２０
を高速駆動（３０Ｈｚ）し、対物レンズ系の焦点位置を
繰り返し移動させれば、標本（細胞）のわずかな変化や
ミリ秒オーダという速い変化も確実にとらえることがで
きる。

【００２７】また、上記のレンズ駆動装置１０を共焦点
顕微鏡に取り付けて標本（細胞）を観察する場合、対物
レンズ２０を光軸２０ａ方向に駆動（３０Ｈｚ）させな
がら、観察点を光軸２０ａに垂直な方向へ同時に１軸ス
キャン（５ｋＨｚ）させることにより、光軸２０ａ方向
に平行な断面像（縦方向の断面像）を直接取得できる。
さらに、断面像をビデオレートで取得可能な共焦点顕微
鏡に上記のレンズ駆動装置１０を取り付けた場合、標本
（細胞）の縦方向の断面像をビデオレートで取得しなが
ら観察することができる。

【００２８】また、上記のレンズ駆動装置１０を通常の
光学顕微鏡のレボルバに取り付けて標本を観察する場
合、対物レンズ２０のオートフォーカス用の駆動装置と
して利用できる。例えば、対物レンズ２０の倍率６０
×，ＮＡ＝１、観察光の波長λ＝５００ｎｍのとき、焦
点深度ＬはＬ＝λ/(２ＮＡ²)＝０.２５μｍとなるの
で、本装置による位置決め精度は十分であり、対物レン
ズ系の焦点位置を検出できるセンサーと組み合わせてピ
エゾ駆動部を制御すれば、高速かつ正確に対物レンズ系
を合焦させることができる。

【００２９】なお、上記した第１実施形態では、レボル
バホルダ１２の案内面１２ａ，１２ｃが金属のままであ
る例を説明したが、案内面１２ａ，１２ｃにテフロン
（登録商標）を張り付けることにより、レンズホルダ１
１の移動をより円滑化することができる。テフロンは、
レボルバホルダ１２の案内面１２ａ，１２ｃに対向する
レンズホルダ１１の面に張り付けても良い。

【００３０】さらに、上記した第１実施形態では、ピエ
ゾ素子１３の伸縮量と入力電圧との関係に基づいて対物
レンズ系の焦点位置を制御する例を説明したが、図３に
示すように、ピエゾ素子１３に歪ゲージなどの変位セン
サ１８を取り付けてピエゾ素子１３の伸縮を測定し、ピ
エゾ素子１３の伸縮量をフィードバック回路により制御
すれば、ピエゾ素子１３にヒステリシスが存在しても対
物レンズ系の焦点を高精度に位置決めできる。

【００３１】また、ピエゾ素子１３に取り付けた変位セ
ンサ１８に代えて、レンズホルダ１１の移動量を測定す
るセンサを組み込む場合にも、同様に、ピエゾ素子１３
のヒステリシスの影響を受けることなく、対物レンズ系
の焦点を高精度に位置決めできる。さらに、上記した第
１実施形態では、円筒状のピエゾ素子１３を例に説明し
たが、図４に示すように、レンズホルダ１１とレボルバ
ホルダ１２との間の筒状空間の複数箇所（例えば４カ
所）に、板状のピエゾ素子１３(１)〜１３(４)を配置し
てもよい。この場合、各ピエゾ素子１３(１)〜１３(４)
の内側面，外側面に矩形状の電極１４，１５を張り付
け、各ピエゾ素子１３(１)〜１３(４)への入力電圧を共
通のピエゾ駆動部により制御することで、同様の効果が
得られる。なお、図４において、ピエゾ素子１３(３)，
１３(４)の電極１４，１５および、内側面の電極１４を
接地するための電線は、図示省略した。

【００３２】また、図５に示すように、レボルバホルダ
１２の一端側（図の下方）に、光軸２０ａ方向に細長い
穴１９ａを設け、この穴１９ａを介してレンズホルダ１
１の一端側にピン１９を取り付けることで、レンズホル
ダ１１とレボルバホルダ１２との光軸２０ａまわりの回
転を防止することができる。

【００３３】さらに、レンズホルダ１１，レボルバホル
ダ１２の一端側に対向する円筒状の保護部材２５をねじ
２６，２７でレボルバホルダ１２に固定し、保護部材２
５とレンズホルダ１１との間にばね２８，２９を設けて
もよい。この構成により、レンズホルダ１１への外乱を
回避できる。保護部材２５とレンズホルダ１１との間
に、レンズホルダ１１の移動空間が確保されていること
は言うまでもない。

【００３４】（第２実施形態）本発明の第２実施形態
は、請求項１〜請求項２に対応する。第２実施形態は、
図６，図７に示すように、レンズ駆動装置３０Ａと対物
レンズ系３０Ｂとが一体に構成された顕微鏡用の対物レ
ンズ３０に関する。レンズ駆動装置３０Ａは、上述した
第１実施形態のレンズ駆動装置１０と同様、対物レンズ
系３０Ｂを光軸３０ａ方向に駆動する装置である。レン
ズ駆動装置３０Ａによって対物レンズ系３０Ｂを駆動す
ると、この対物レンズ系３０Ｂの焦点位置が光軸３０ａ
方向に移動する。なお、図６は光軸３０ａに垂直な断面
図、図７は光軸３０ａに平行な断面図である。

【００３５】ここで、レンズ駆動装置３０Ａは、対物レ
ンズ系３０Ｂの外周を囲む円筒状のレンズホルダ３１
（保持鏡筒）と、レンズホルダ３１の外周を囲む円筒状
のレボルバホルダ３２（案内鏡筒）と、レンズホルダ３
１とレボルバホルダ３２との間の筒状空間に配置された
円筒状のピエゾ素子３３（駆動部材）とで構成されてい
る。レンズホルダ３１，レボルバホルダ３２は金属製で
ある。

【００３６】そして、レンズホルダ３１の内周面には、
対物レンズ系３０Ｂを構成する全てのレンズ４１〜４４
が固定されている。４つのレンズ４１〜４４の間隔は、
レンズホルダ３１の内周面に固定された３つの分離環４
５によって保たれている。また、レボルバホルダ３２の
内周面には、レンズホルダ３１の一端側（図７下方）の
外周面に嵌合する案内面３２ｃと、レンズホルダ１１の
他端側（図７上方）の外周面に嵌合する案内面３２ｂと
が設けられる。ちなみに、レンズホルダ３１の一端側の
外径は他端側の外径より大きく、レボルバホルダ３２の
案内面３２ｃの径は案内面３２ｂの径より大きい。

【００３７】さらに、レボルバホルダ３２の他端側の外
周面には、顕微鏡レボルバ（不図示）に着脱自在に取り
付られる取付部３２ａが設けられる。取付部３２ａは、
顕微鏡レボルバの雌ねじに螺合する雄ねじである。ピエ
ゾ素子３３は、外部からの入力電圧に応じて伸縮するセ
ラミックス製の素子であり、その両端部３３ａ，３３ｂ
各々が、レンズホルダ３１とレボルバホルダ３２とに接
着固定されている。

【００３８】また、ピエゾ素子３３の内周面と外周面と
には各々、円筒状の電極３４，３５が張り付けられてい
る。外周面の電極３５は電線３６を介してピエゾ駆動部
（不図示）に接続され、内周面の電極３４は不図示の電
線を介して接地される。電極３４，３５に接続された電
線は、コードブッシュ３７を介して外部に導かれる。こ
のように、ピエゾ素子３３の両面に電極３４，３５が張
り付けられ、外周面の電極３５に接続されたピエゾ駆動
部（不図示）から電圧が入力されるため、この入力電圧
に応じてピエゾ素子３３を光軸３０ａ方向に伸縮させる
ことができる。

【００３９】また、ピエゾ素子３３の両端部３３ａ，３
３ｂはレンズホルダ３１とレボルバホルダ３２とに固定
されるため、ピエゾ素子３３が光軸３０ａ方向に伸縮す
ると、レンズホルダ３１は、レボルバホルダ３２の案内
面３２ｂ，３２ｃによって案内されながら、光軸３０ａ
方向に移動することになる。したがって、レンズホルダ
３１の内周面に固定された対物レンズ系３０Ｂも光軸３
０ａ方向に移動し、その焦点位置も移動する。

【００４０】ここで、ピエゾ素子３３の伸縮量と対物レ
ンズ系３０Ｂの焦点位置の移動量（変位量）とは等し
く、ピエゾ素子３３の伸縮量はピエゾ駆動部からの入力
電圧に応じて決まっているため、ピエゾ素子３３への入
力電圧に基づいて対物レンズ系３０Ｂの焦点位置の移動
量（変位量）を制御することができる。

【００４１】また、ピエゾ素子３３への入力電圧に対す
る対物レンズ系３０Ｂの焦点位置を予め測定しておけ
ば、入力電圧に基づいて、対物レンズ系３０Ｂの焦点を
光軸３０ａ方向の任意の地点に位置決めすることができ
る。この場合にも、対物レンズ系３０Ｂの焦点の位置決
めは、ピエゾ素子３３の伸縮範囲（数１０μｍ程度）に
応じた所定範囲内でｎｍオーダで制御できる。

【００４２】以上説明したように、第２実施形態の対物
レンズ３０によれば、ピエゾ素子３３による直接駆動で
対物レンズ系３０Ｂを移動させるので、従来のようなバ
ックラッシが生じることはなく、ピエゾ素子３３の伸縮
に対物レンズ系３０Ｂを追従させることができる。これ
は、ピエゾ素子３３への入力電圧を高速制御（例えば３
０Ｈｚ）した場合も同様であり、ピエゾ素子３３の伸縮
に追従した対物レンズ系３０Ｂの高速変位（例えば３０
Ｈｚ）が実現する。したがって、対物レンズ３０によれ
ば、対物レンズ系３０Ｂの焦点をピエゾ素子３３への入
力電圧に基づいて高精度に位置決めできると共に、高速
に位置決めできる。

【００４３】さらに、第２実施形態の対物レンズ３０に
よれば、レンズホルダ３１の外周面とレボルバホルダ３
２の内周面（案内面３２ｂ，３２ｃ）とが嵌合している
ので、光軸３０ａに対し垂直な方向（横方向）の偏心を
低減させることができる。また、横方向の荷重に対して
もピエソ素子３３の破損を防ぐことができる。さらに、
レンズホルダ３１とレボルバレンズホルダ３２との間の
空間内にごみや液体が入るのを防止する効果もある。

【００４４】上記の対物レンズ３０を共焦点顕微鏡のレ
ボルバに取り付けて標本（例えば細胞）を観察する場合
には、上述した第１実施形態と同様に、(１)光軸３０ａ
方向に垂直な断面像を１ｎｍという微小間隔おきに得る
こと、(２)標本の内部構造のわずかな変化やミリ秒オー
ダという速い時間変化の様子を確実にとらえること、
(３)光軸３０ａ方向に平行な断面像（縦方向の断面像）
を直接取得すると共にビデオレートで観察することがで
きる。

【００４５】また、上記の対物レンズ３０を通常の光学
顕微鏡のレボルバに取り付けて標本を観察する場合に
も、上述した第１実施形態と同様に、対物レンズ系３０
Ｂを高速かつ正確に合焦させることができる。さらに、
上記の対物レンズ３０では、レンズ駆動装置３０Ａが一
体に構成されているため、対物レンズ３０と顕微鏡レボ
ルバとの間にレンズ駆動装置を組み込むスペースが不要
となる。このため、顕微鏡レボルバを回転させて対物レ
ンズの倍率を切り替えても他の対物レンズと同焦点を保
つことができ、ピント合わせをやり直す必要がない。

【００４６】なお、レボルバホルダ３２の案内面３２
ｂ，３２ｃ、または、これに対向するレンズホルダ３１
の面にテフロンを張り付けることにより、レンズホルダ
３１の移動をより円滑化することができる。さらに、図
８に示すように、ピエゾ素子３３に歪ゲージなどの変位
センサ３８を取り付けてピエゾ素子３３の伸縮を測定
し、ピエゾ素子３３の伸縮量をフィードバック回路によ
り制御することにより、ピエゾ素子３３にヒステリシス
が存在しても対物レンズ系３０Ｂの焦点を高精度に位置
決めできる。変位センサ３８に代えて、レンズホルダ３
１の移動量を測定するセンサを組み込む場合にも、同様
に、対物レンズ系３０Ｂの焦点を高精度に位置決めでき
る。

【００４７】また、円筒状のピエゾ素子３３に代えて、
図９に示す板状のピエゾ素子３３(１)〜３３(４)をレン
ズホルダ３１とレボルバホルダ３２との間の筒状空間に
配置してもよい（例えば４カ所）。この場合、各ピエゾ
素子３３(１)〜３３(４)の内側面，外側面に矩形状の電
極１４，１５を張り付け、各ピエゾ素子３３(１)〜３３
(４)への入力電圧を共通のピエゾ駆動部により制御する
ことで、同様の効果が得られる。なお、図９において、
ピエゾ素子３３(３)，３３(４)の電極１４，１５およ
び、内側面の電極１４を接地するための電線は、図示省
略した。

【００４８】（第３実施形態）本発明の第３実施形態
は、請求項１〜請求項２，請求項４に対応する。第３実
施形態は、図１０に示すように、レンズ駆動装置５０Ａ
と対物レンズ系５０Ｂとが一体に構成された顕微鏡用の
対物レンズ５０に関する。対物レンズ系５０Ｂは４つの
レンズ６１〜６４にて構成される。レンズ駆動装置５０
Ａは、上述した第２実施形態のレンズ駆動装置３０Ａと
は異なり、対物レンズ系５０Ｂの一部（レンズ６１〜６
３）を光軸５０ａ方向に駆動する装置である。レンズ駆
動装置５０Ａによって対物レンズ系５０Ｂの一部を駆動
すると、この対物レンズ系５０Ｂの焦点距離が変化して
焦点位置が光軸５０ａ方向に移動する。なお、図１０は
光軸５０ａに平行な断面図である。

【００４９】ここで、レンズ駆動装置５０Ａは、対物レ
ンズ系５０Ｂの一部（レンズ６１〜６３）の外周を囲む
円筒状のレンズホルダ５１と、レンズホルダ５１の外周
を囲むと共に対物レンズ系５０Ｂの残りの一部（レンズ
６４）の外周を囲む円筒状のレボルバホルダ５２と、レ
ンズホルダ５１とレボルバホルダ５２との間の筒状空間
に配置された円筒状のピエゾ素子５３とで構成されてい
る。レンズ６１〜６３は請求項１，請求項２の「レンズ
系」に対応し、レンズ６４は請求項４の「他のレンズ
系」に対応する。レンズホルダ５１，レボルバホルダ５
２は金属製である。

【００５０】そして、レンズホルダ５１の内周面には、
対物レンズ系５０Ｂを構成する一部のレンズ６１〜６３
が固定されている。３つのレンズ６１〜６３の間隔は、
レンズホルダ５１の内周面に固定された２つの分離環６
５によって保たれている。また、レボルバホルダ５２の
一端側（図１０下方）の内周面には、レンズホルダ５１
の外周面に嵌合してレンズホルダ５１を光軸５０ａ方向
に案内する案内面５２ｃが設けられる。さらに、レボル
バホルダ５２の他端側（図１０上方）の内周面には、対
物レンズ系５０Ｂを構成する残りのレンズ６４が押さえ
環５８によって固定されている。

【００５１】さらに、レボルバホルダ５２の他端側の外
周面には、顕微鏡レボルバ（不図示）に着脱自在に取り
付られる取付部５２ａが設けられる。取付部５２ａは、
顕微鏡レボルバの雌ねじに螺合する雄ねじである。

【００５２】ピエゾ素子５３は、外部からの入力電圧に
応じて伸縮するセラミックス製の素子であり、その両端
部５３ａ，５３ｂ各々が、レンズホルダ５１とレボルバ
ホルダ５２とに接着固定されている。また、ピエゾ素子
５３の内周面と外周面とには各々、円筒状の電極５４，
５５が張り付けられている。外周面の電極５５はピエゾ
駆動部（不図示）に接続され、内周面の電極５４は接地
される。外周面の電極５５に接続されたピエゾ駆動部
（不図示）から電圧を入力することにより、この入力電
圧に応じてピエゾ素子５３を光軸５０ａ方向に伸縮させ
ることができる。

【００５３】また、ピエゾ素子５３の両端部５３ａ，５
３ｂはレンズホルダ５１とレボルバホルダ５２とに固定
されるため、ピエゾ素子５３が光軸５０ａ方向に伸縮す
ると、レンズホルダ５１は、レボルバホルダ５２の案内
面５２ｃによって案内されながら、光軸５０ａ方向に移
動することになる。したがって、レンズホルダ５１の内
周面に固定された対物レンズ系５０Ｂの一部（レンズ６
１〜６３）も光軸５０ａ方向に移動する。

【００５４】このとき、レボルバホルダ５２の内周面に
固定されたレンズ６４は移動しないため、レンズ６１〜
６３の移動により、このレンズ６１〜６３とレンズ６４
との間隔（レンズ間隔）が変化することになる。対物レ
ンズ系５０Ｂはレンズ間隔を変えると焦点距離が大きく
変わる構成となっているため、レンズ６１〜６３の移動
量に応じて対物レンズ系５０Ｂの焦点距離を変化させる
ことができる。さらに、対物レンズ系５０Ｂの焦点距離
が変化することにより、結果として、対物レンズ系５０
Ｂの焦点位置が光軸５０ａ方向に移動する。

【００５５】ここで、レンズ間隔の変化量とピエゾ素子
５３の伸縮量とは等しいが、レンズ間隔の変化量と対物
レンズ系５０Ｂの焦点距離の変化量とは必ずしも等しく
ない。また、対物レンズ５０Ｂの焦点距離の変化量と焦
点位置の変化量とは等しい。つまり、ピエゾ素子５３の
伸縮量と対物レンズ５０Ｂの焦点位置の変化量とは、必
ずしも等しくない。

【００５６】しかし、対物レンズ５０Ｂの焦点位置は、
ピエゾ素子５３の伸縮に対して一定の比率で変化する。
また、この比率は予め計算により求めることができる。
このため、計算で求めた比率とピエゾ素子５３への入力
電圧とに基づいて、対物レンズ系５０Ｂの焦点位置の移
動量（変位量）を制御することができる。また、ピエゾ
素子５３への入力電圧に対する対物レンズ系５０Ｂの焦
点位置を予め測定しておけば、入力電圧に基づいて、対
物レンズ系５０Ｂの焦点を光軸５０ａ方向の任意の地点
に位置決めすることができる。この場合にも、対物レン
ズ系５０Ｂの焦点の位置決めは、ピエゾ素子５３の伸縮
範囲（数１０μｍ程度）に応じた所定範囲内でｎｍオー
ダで制御できる。

【００５７】以上説明したように、第３実施形態の対物
レンズ５０によれば、ピエゾ素子５３による直接駆動で
対物レンズ系５０Ｂの一部（レンズ６１〜６３）を移動
させるので、従来のようなバックラッシが生じることは
なく、ピエゾ素子５３の伸縮に対物レンズ系５０Ｂの一
部を追従させることができる。これは、ピエゾ素子５３
への入力電圧を高速制御（例えば３０Ｈｚ）した場合も
同様であり、ピエゾ素子５３の伸縮に追従した対物レン
ズ系５０Ｂの一部の高速変位（例えば３０Ｈｚ）が実現
する。したがって、対物レンズ５０によれば、対物レン
ズ系５０Ｂの焦点をピエゾ素子５３への入力電圧に基づ
いて高精度に位置決めできると共に、高速に位置決めで
きる。

【００５８】さらに、第３実施形態の対物レンズ５０に
おいて、レンズホルダ５１の外周面とレボルバホルダ５
２の内周面（案内面５２ｃ）とを嵌合させたことによる
効果は、上述した第２実施形態の対物レンズ３０と同じ
である。上記の対物レンズ５０を共焦点顕微鏡や通常の
光学顕微鏡のレボルバに取り付けて標本（例えば細胞）
を観察する場合の効果も、上述した第２実施形態と同じ
である。

【００５９】また、上記の対物レンズ５０でも、レンズ
駆動装置５０Ａが一体に構成されているため、対物レン
ズ５０と顕微鏡レボルバとの間にレンズ駆動装置を組み
込むスペースが不要となる。このため、顕微鏡レボルバ
を回転させて対物レンズの倍率を切り替えても他の対物
レンズと同焦点を保つことができ、ピント合わせをやり
直す必要がない。

【００６０】さらに、第２実施形態と同様、レボルバホ
ルダ５２の案内面５２ｃ、または、これに対向するレン
ズホルダ５１の面に、レンズホルダ５１の移動をより円
滑化させるテフロンを張り付けてもよい。ピエゾ素子５
３に歪ゲージなどの変位センサを取り付けてピエゾ素子
５３の伸縮を測定し、ピエゾ素子５３の伸縮量をフィー
ドバック回路により制御してもよい。レンズホルダ５１
の移動量を測定するセンサを組み込んでもよい。円筒状
のピエゾ素子５３に代えて、板状のピエゾ素子をレンズ
ホルダ５１とレボルバホルダ５２との間の筒状空間に配
置してもよい。この場合、各板状のピエゾ素子の内側
面，外側面に矩形状の電極を張り付け、各ピエゾ素子へ
の入力電圧を共通のピエゾ駆動部により制御することが
好ましい。また、レンズ系の構成を変えて、レンズ系の
移動により球面収差の補正にも適用ができる。

【００６１】（第４実施形態）本発明の第４実施形態
は、請求項１〜請求項２，請求項４に対応する。第４実
施形態は、図１１に示すように、レンズ駆動装置７０Ａ
と対物レンズ系７０Ｂとが一体に構成された顕微鏡用の
液浸対物レンズ７０に関する。ちなみに、液浸対物レン
ズ７０（ＮＡ≧１.０）は、標本の観察時、先端部７０
ｂとカバーガラス（不図示）との間が液体（屈折率１.
３の水や屈折率１.５の油など）で満たされる。

【００６２】対物レンズ系７０Ｂは、４つのレンズ８１
〜８４にて構成される。レンズ駆動装置７０Ａは、上述
した第２実施形態のレンズ駆動装置３０Ａ（図７）と同
様に対物レンズ系７０Ｂ全体を光軸７０ａ方向に駆動す
ると共に、上述した第３実施形態のレンズ駆動装置５０
Ａ（図１０）と同様に対物レンズ系７０Ｂの一部（レン
ズ８１〜８３）を光軸７０ａ方向に駆動する装置であ
る。

【００６３】レンズ駆動装置７０Ａによって対物レンズ
系７０Ｂ全体を駆動すると、この対物レンズ系７０Ｂの
焦点位置が光軸７０ａ方向に移動する。また、レンズ駆
動装置７０Ａによって対物レンズ系７０Ｂの一部を駆動
すると、この対物レンズ系７０Ｂの球面収差が変化す
る。ここで、標本の観察時、液浸対物レンズ７０の先端
部７０ｂとカバーガラスとの間は液体で満たされるた
め、対物レンズ系７０Ｂ全体の移動によって液浸間の距
離が変化すると、球面収差が生じて鮮明な像が得られな
くなってしまう。しかし、第４実施形態の液浸対物レン
ズ７０では、対物レンズ系７０Ｂの一部を駆動すること
で対物レンズ系７０Ｂの球面収差を変化させることがで
きるため、対物レンズ系７０Ｂ全体の移動により生じた
球面収差を相殺できる（後述する）。

【００６４】さて、第４実施形態のレンズ駆動装置７０
Ａは、対物レンズ系７０Ｂの一部（レンズ８１〜８３）
の外周を囲む円筒状のレンズホルダ７１と、レンズホル
ダ７１の外周を囲むと共に対物レンズ系７０Ｂの残りの
一部（レンズ８４）の外周を囲む円筒状のレンズホルダ
７２（保持鏡筒）と、レンズホルダ７１，７２の間の筒
状空間に配置された円筒状のピエゾ素子７３と、レンズ
ホルダ７２の外周を囲む円筒状のレボルバホルダ７４
（案内鏡筒）と、レンズホルダ７２とレボルバホルダ７
４との間の筒状空間に配置された円筒状のピエゾ素子７
５（駆動部材）とで構成されている。

【００６５】そして、レンズホルダ７１の内周面には、
対物レンズ系７０Ｂを構成する一部のレンズ８１〜８３
が固定されている。３つのレンズ８１〜８３の間隔は、
２つの分離環８５によって保たれている。また、レンズ
ホルダ７２の一端側（図１１下方）の内周面には、レン
ズホルダ７１の外周面に嵌合する案内面が設けられる。
さらに、レンズホルダ７２の他端側（図１１上方）の内
周面には、対物レンズ系７０Ｂを構成する残りのレンズ
８４が押さえ環７８によって固定されている。

【００６６】ピエゾ素子７３の両端部はレンズホルダ７
１とレンズホルダ７２とに接着固定されている。また、
ピエゾ素子７３の外周面には第１ピエゾ駆動部（不図
示）に接続された円筒状の電極（不図示）が、内周面に
は接地された円筒状の電極（不図示）が張り付けられて
いる。外周面の電極に第１ピエゾ駆動部（不図示）から
電圧を入力することにより、この入力電圧に応じてピエ
ゾ素子７３を光軸７０ａ方向に伸縮させることができ
る。

【００６７】また、レボルバホルダ７４の内周面には、
レンズホルダ７２の一端側の外周面に嵌合する第１案内
面と、レンズホルダ７２の他端側の外周面に嵌合する第
２案内面とが設けられる。ちなみに、レンズホルダ７２
の一端側の外径は他端側の外径より大きく、レボルバホ
ルダ７４の第１案内面の径は第２案内面の径より大き
い。また、レボルバホルダ７４の他端側の外周面には、
顕微鏡レボルバ（不図示）に着脱自在に取り付られる取
付部が設けられる。

【００６８】ピエゾ素子７５の両端部はレンズホルダ７
２とレボルバホルダ７４とに接着固定されている。ま
た、ピエゾ素子７５の外周面には第２ピエゾ駆動部（不
図示）に接続された円筒状の電極（不図示）が、内周面
には接地された円筒状の電極（不図示）が張り付けられ
ている。外周面の電極に第２ピエゾ駆動部（不図示）か
ら電圧を入力することにより、この入力電圧に応じてピ
エゾ素子７５を光軸７０ａ方向に伸縮させることができ
る。

【００６９】上記構成の液浸対物レンズ７０では、ピエ
ゾ素子７５が光軸７０ａ方向に伸縮すると、レンズホル
ダ７２がレボルバホルダ７４の案内面によって案内され
つつ光軸７０ａ方向に移動する。したがって、対物レン
ズ系７０Ｂ全体（レンズホルダ７２に固定されたレンズ
８４およびレンズホルダ７１に固定されたレンズ８１〜
８３）が光軸７０ａ方向に移動し、その焦点位置も移動
する。

【００７０】一方、ピエゾ素子７３が光軸７０ａ方向に
伸縮すると、レンズホルダ７１がレンズホルダ７２の案
内面によって案内されつつ光軸７０ａ方向に移動する。
したがって、レンズホルダ７１に固定された対物レンズ
系７０Ｂの一部（レンズ８１〜８３）が光軸７０ａ方向
に移動する。このとき、レンズホルダ７２に固定された
レンズ８４は移動しないため、レンズ８１〜８３の移動
により、このレンズ８１〜８３とレンズ８４との間隔
（レンズ間隔）が変化し、対物レンズ系７０Ｂの球面収
差が変化する。

【００７１】標本の観察時、対物レンズ系７０Ｂの焦点
位置を移動させるために対物レンズ系７０Ｂ全体を移動
させると、液浸間の距離が変化して球面収差が生じてし
まうが、対物レンズ系７０Ｂの一部を移動させて対物レ
ンズ系７０Ｂに逆の球面収差を発生させれば、球面収差
のない鮮明な像が得られる。ここで、ピエゾ素子７５の
伸縮量と対物レンズ系７０Ｂの焦点位置の移動量（変位
量）とは等しく、ピエゾ素子７５の伸縮量は入力電圧に
応じて決まっているため、ピエゾ素子７５への入力電圧
に基づいて対物レンズ系７０Ｂの焦点位置の移動量（変
位量）を制御することができる。

【００７２】また、対物レンズ系７０Ｂの焦点位置と液
浸間の距離との関係は予め知ることができ、かつ、液浸
間の距離とこれに応じて生じる球面収差との関係は予め
計算により求めることができる。つまり、液浸間の距離
に応じて生じる球面収差は、ピエゾ素子７５への入力電
圧に基づいて把握することができる。さらに、ピエゾ素
子７３の伸縮量とレンズ間隔の変化量とは等しく、レン
ズ間隔の変化量と対物レンズ系５０Ｂの球面収差の変化
量との関係は予め計算により求めることができ、ピエゾ
素子７３の伸縮量は入力電圧に応じて決まっているた
め、ピエゾ素子７３への入力電圧に基づいて対物レンズ
系７０Ｂの球面収差を制御できる。

【００７３】したがって、対物レンズ系７０Ｂの焦点を
任意の地点に位置決めする際、ピエゾ素子７５への入力
電圧に基づいて液浸間の距離に応じた球面収差を把握
し、この把握した球面収差とは逆の球面収差が対物レン
ズ系７０Ｂに生じるよう、ピエゾ素子７３への入力電圧
を設定すればよい。対物レンズ系７０Ｂの一部（レンズ
８１〜８３）はピエゾ素子７３への入力電圧に応じて移
動するため、対物レンズ系７０Ｂに逆の球面収差が発生
して、液浸間の距離に応じた球面収差が補正され、球面
収差のない鮮明な像が得られる。

【００７４】上記の液浸対物レンズ７０を共焦点顕微鏡
のレボルバに取り付け、液浸法により標本（細胞）を観
察する場合、光軸７０ａ方向に垂直な断面像を取り込む
たびに、ピエゾ素子７５への入力電圧を制御して対物レ
ンズ系７０Ｂ全体を駆動すると共に、ピエゾ素子７３へ
の入力電圧を制御して対物レンズ系７０Ｂの一部を駆動
することで、対物レンズ系７０Ｂの焦点位置を球面収差
のない状態で順次移動させることができる。したがっ
て、液浸法により標本を観察する場合でも、微小間隔お
きに鮮明な断面像を得ることができる。

【００７５】上記した実施形態では、対物レンズ系の一
部または全体を駆動する駆動部材としてピエゾ素子を用
いたが、ボイスコイルモーターを用いてもよい。また、
顕微鏡用の対物レンズを例に説明したが、光ピックアッ
プに搭載される対物レンズにも本発明は適用できる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
３に記載のレンズ駆動装置によれば、駆動部材による直
接駆動で保持鏡筒（レンズ系）を光軸方向に移動させる
ので、バックラッシが生じることはなく、駆動部材によ
る駆動に保持鏡筒（レンズ系）を追従させることがで
き、レンズ系に対する高精度かつ高速な駆動が実現す
る。

【００７７】また、請求項４に記載の対物レンズによれ
ば、駆動部材による直接駆動で保持鏡筒（対物レンズ系
の一部）を光軸方向に移動させるので、バックラッシが
生じることはなく、駆動部材による駆動に保持鏡筒（対
物レンズ系の一部）を追従させることができ、対物レン
ズ系の一部に対する高精度かつ高速な駆動が実現する。
さらに、対物レンズ系内部でのレンズ間隔を変えること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のレンズ駆動装置１０の断面図で
ある。

【図２】第１実施形態のレンズ駆動装置１０の断面図で
ある。

【図３】レンズ駆動装置１０に変位センサ１８を組み込
んだ構成の断面図である。

【図４】レンズ駆動装置１０に直方体型ピエゾ素子を組
み込んだ構成の断面図である。

【図５】レンズ駆動装置１０に保護機構を組み込んだ構
成の断面図である。

【図６】第２実施形態の対物レンズ３０の断面図であ
る。

【図７】第２実施形態の対物レンズ３０の断面図であ
る。

【図８】対物レンズ３０に変位センサ３８を組み込んだ
構成の断面図である。

【図９】対物レンズ３０に直方体型ピエゾ素子を組み込
んだ構成の断面図である。

【図１０】第３実施形態の対物レンズ５０の断面図であ
る。

【図１１】第４実施形態の対物レンズ７０の断面図であ
る。

【図１２】従来の共焦点顕微鏡９０の構成図である。

【図１３】従来の駆動機構１００の構成図である。

【符号の説明】

１０，３０Ａ，５０Ａ，７０Ａ レンズ駆動装置 １１，３１，５１，７１，７２ レンズホルダ １２，３２，５２，７４ レボルバホルダ １３，３３，５３，７３，７５ ピエゾ素子 １４，１５，３４，３５，５４，５５ 電極 １６，３６ 電線 １７，３７ コードブッシュ １８，３８ 変位センサ １９ ピン ２０，３０，５０ 対物レンズ ２１ 対物レンズ鏡筒 ２５ 保護部材 ２６，２７ ねじ ２８，２９ ばね ３０Ｂ，５０Ｂ，７０Ｂ 対物レンズ系 ４１〜４４，６１〜６４，８１〜８４ レンズ ４５，６５，８５ 分離環 ７０ 液浸対物レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海津 均 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 2H044 BB05 BD10 BD15 BE04 BE06 BE08 2H052 AB01 AD29 AD31 AF01 5D118 AA13 DC03 EA11 5D119 AA28 JA43

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つ以上のレンズからなるレンズ系を保
   持する保持鏡筒と、 前記保持鏡筒を包み込むように嵌合し、前記保持鏡筒を
   前記レンズ系の光軸方向に沿って案内する案内鏡筒と、 前記保持鏡筒と前記案内鏡筒とを前記光軸方向に相対移
   動させる駆動部材とを備え、 前記保持鏡筒は、外径の大きな第１鏡筒部と、外径の小
   さな第２鏡筒部との２つの鏡筒部分から形成され、 前記案内鏡筒は、前記第１鏡筒部に嵌合し、内径の大き
   な第１案内鏡筒部と、前記第２鏡筒部に嵌合し、内径の
   小さな第２案内鏡筒部とから形成され、 前記駆動部材は、前記保持鏡筒の前記第２鏡筒部と前記
   案内鏡筒の前記第１案内鏡筒部とで形成される空間部に
   配置されたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレンズ駆動装置におい
   て、 前記駆動部材は、外部からの入力電圧に応じて前記光軸
   方向に伸縮するピエゾ素子であり、前記ピエゾ素子の一
   端が前記保持鏡筒の前記第１鏡筒部の側壁に固定され、
   またその他端が前記案内鏡筒の前記第２案内鏡筒部の側
   壁に固定されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のレンズ
   駆動装置において、 前記レンズ系は、対物レンズ系を保持する対物レンズ鏡
   筒であり、 前記保持鏡筒は、前記対物レンズ鏡筒を着脱自在に取り
   付ける取付部を有することを特徴とするレンズ駆動装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載のレンズ
   駆動装置を備えた対物レンズであって、 前記レンズ系は、前記保持鏡筒に固定され、 前記案内鏡筒に固定された１つ以上のレンズからなる他
   のレンズ系をさらに備え、 前記保持鏡筒に固定された前記レンズ系と前記案内鏡筒
   に固定された前記レンズ系とは、対物レンズ系を構成
   し、 前記対物レンズ系と前記保持鏡筒と前記案内鏡筒と前記
   駆動部材とが一体に構成されていることを特徴とする対
   物レンズ。