JP2010282068A - 光学機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造コストの低減、鏡筒の確実な取り付け、および鏡筒の取付時における作業性の向上と金属粉の発生の防止とを図ることのできる光学機器を提供すること。
【解決手段】本体側マウント部4の外周面には突出ピン411が設けられ、レンズ側マウント部5の内周面には溝51が形成され、レンズ側マウント部5の本体側マウント部4と対向する対向面53には、各突出ピン411に対応する各位置に溝51に連通する切欠部54が形成され、光学機器にはレンズ側マウント部5を本体の光軸周りにおいて位置決めする位置決め機構が設けられている。突出ピン411を溝51内に差し込むことにより鏡筒3を本体に接続するので、従来のように複雑な形状の板爪を形成する必要がなく製造コストを低減できる。本体の下側に配置されることの多いレンズ側マウント部5に切欠部54が形成されるので、切欠部54を容易に視認でき作業性を良好にできる。
【選択図】図3

Description

本発明は、光学機器に関する。
従来、投影機や顕微鏡等の光学機器において、板爪を利用して鏡筒を光学機器本体(以下、本体と記載)に取り付けたものが知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載の光学機器では、鏡筒において本体との接合部には3つの板爪(外周凸部)が形成されているとともに、本体側には、1条の溝と、この溝内に前記各板爪を差し込むための切欠部とが形成されている。各板爪の外側には凹部が形成されているとともに、溝の内周面には内周凸部が形成されている。そして、鏡筒を持上げて各板爪を切欠部を介して本体の溝内に配置した後、鏡筒を回転させ、各板爪を溝内に差し込むことにより鏡筒を本体に取り付ける。この際、溝の内周面に形成された各内周凸部が各板爪に形成された凹部内に嵌まることにより、鏡筒が光軸回りにおいて位置決めされる。
特開平4−307528号公報
しかしながら、特許文献1に記載の光学機器では、板爪に位置決め用の凹部を形成すること等により鏡筒が複雑な形状となってしまうので、製造コストが増大してしまうという問題や、切欠部が本体側に形成されているので、鏡筒の取付時に、切欠き部の位置を確認するため本体を下方から覗き込まなければならず、作業性が悪いという問題がある。
本発明の目的は、製造コストの低減および鏡筒の取付時における作業性の向上を図ることのできる光学機器を提供することにある。
本発明の光学機器は、内部にレンズを収納する鏡筒と、前記鏡筒が取り付けられ、前記レンズの光軸と一致する光軸を有する本体とを備える光学機器であって、前記本体に設けられ、円筒部および前記円筒部の一端に形成された鍔部を有する本体側マウント部と、前記鏡筒の一端に円筒状に設けられ、前記円筒部の外側に嵌められて回転されることにより前記本体側マウント部に連結されるレンズ側マウント部とを備え、前記円筒部の外周面には、前記外周面から突出する突出ピンが周方向に沿って複数設けられ、前記レンズ側マウント部の内周面には周方向に沿って溝が形成され、前記レンズ側マウント部において前記鍔部と対向する対向面には、前記各突出ピンに対応する各位置に前記溝に連通する切欠部が形成され、前記光学機器には、前記レンズ側マウント部を前記本体の光軸周りにおいて位置決めする位置決め機構が設けられていることを特徴とする。
本発明において、鏡筒を本体に取り付ける際には、まず鏡筒のレンズ側マウント部に形成された切欠部の位置を本体側マウント部に形成された突出ピンに合わせた後、鏡筒を本体側マウント部に嵌める。これにより、突出ピンが切欠部を介して溝内に配置される。次いで、鏡筒を回転させ、突出ピンを溝内に差し込むとともに、位置決め機構により鏡筒を光学機器の光軸周りにおいて位置決めすることにより、鏡筒を本体に取り付ける。
このように、本発明では、突出ピンを溝内に差し込むことにより鏡筒を本体に取り付けるので、従来のように複雑な形状の板爪を形成する必要がなく、製造コストを低減できる。
ここで従来、本体への取付時に本体の下側に配置されることの多い鏡筒側に板爪が形成されるとともに本体側に切欠き部が形成されていたため、鏡筒の取付時に切欠き部の位置を確認するため本体を下方から覗き込まなければならず、作業性が悪かった。これに対し、本発明では、突出ピンおよび切欠き部の配置が従来とは逆(上下逆)となっており、本体側マウント部に突出ピンが形成されるとともに鏡筒のレンズ側マウント部に切欠部が形成されるので、鏡筒の取付時に切欠部を容易に視認することができ、簡単に突出ピンを切欠部内に差し込むことができる。そのため、鏡筒の取付時における作業性を良好にできる。
本発明では、前記鍔部には、前記対向面に当接して前記対向面を前記鍔部から離間させる側へ押圧する押圧部材が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、押圧部材が、レンズ側マウント部の対向面を鍔部から離間させる側へ押圧することにより、突出ピンが溝の内壁に押し当てられるので、突出ピンと溝の内壁との摩擦力により鏡筒を本体に強固に取り付けることができる。
本発明では、前記位置決め機構は、前記突出ピンと、前記溝内に形成され、前記突出ピンに係止されることで前記レンズ側マウント部を位置決めする係止部とを備えることが好ましい。
本発明によれば、鏡筒を回転させて本体に取り付ける際に、係止部が突出ピンに係止されることで鏡筒が光軸周りにおいて位置決めされる。このような本発明では、位置決め機構を、突出ピンと、突出ピンに係止される係止部とを備えた簡素な構成としたので、製造コストを十分に低減できる。
本発明では、前記位置決め機構は、前記対向面に形成された位置決め用穴と、前記鍔部に出没自在に設けられるとともに、前記対向面側に向かって付勢され、前記位置決め用穴に嵌まることで前記レンズ側マウント部を位置決めする嵌合部材とを備えることが好ましい。
本発明によれば、鏡筒を回転させて本体に取り付ける際に、鍔部に設けられた嵌合部材がレンズ側マウント部の対向面に形成された位置決め用穴に嵌まるので、鏡筒を光軸周りにおいて位置決めできる。また、嵌合部材が対向面を鍔部から離間させる側へ付勢し、突出ピンを溝の内壁に押し当てるので、突出ピンと溝の内壁との摩擦力により鏡筒を本体に強固に取り付けることができる。
本発明では、前記レンズ側マウント部の外側には、円筒状に形成されるとともに、前記レンズ側マウント部および前記本体側マウント部に係合して前記マウント部間の連結を補強する補強部材が設けられ、前記補強部材は、前記レンズ側マウント部を、前記レンズ側マウント部の軸方向に沿ういずれか一方向側に付勢し、前記突出ピンを前記溝の内壁に押し当てることで前記マウント部間の連結を補強することが好ましい。
本発明によれば、補強部材がレンズ側マウント部を、レンズ側マウント部の軸方向に沿ういずれか一方向側に付勢することにより、突出ピンを溝の内壁に押し当てるので、マウント部間の連結を補強し鏡筒を本体に強固に取り付けることができる。
本発明では、前記レンズ側マウント部は、前記鏡筒に着脱可能に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、レンズ側マウント部が鏡筒に着脱可能に設けられているので、従来の鏡筒(鏡筒本体)を用いることができるとともに、レンズ側マウント部が破損した場合にレンズ側マウント部を交換することができ、光学機器の利便性を向上させることができる。
本発明の第1実施形態に係る顕微鏡を示す全体図。 本体側マウント部およびレンズ側マウント部を示す断面図。 本体側マウント部および鏡筒の分解斜視図。 切欠部を介して溝内に突出ピンを配置した際のマウント部を示す平面図。 レンズ側マウント部を回転させた際のマウント部を示す平面図。 本発明の第2実施形態に係る補強部材を示す断面図。 本発明の第3実施形態に係る補強部材を示す断面図。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る光学機器としての顕微鏡1を示す全体図である。
顕微鏡1は、図示しない被測定物が載置され水平面内の二軸方向へ移動可能な載物台11と、載物台11の鉛直方向に延びる支柱12と、つまみ131の回動により支柱12を昇降可能に設けられた昇降装置13と、内部にレンズやミラー、プリズム等の複数の光学部品が設けられ、昇降装置13を介して支柱12に支持された本体2と、本体2に取り付けられた複数の鏡筒3とを備えている。
本体2の上部には、図示しない一対の接眼レンズを有する接眼レンズ部21が取り付けられている。また、本体2の上部には、本体2内部に照明光を導入するための導入口22が設けられている。このような本体2の下部には、回動可能なレボルバ部23が設けられている。このレボルバ部23に、複数の鏡筒3が取り付けられている。
各鏡筒3は、それぞれ内部に倍率の異なる図示しない対物レンズを収納している。各鏡筒3は、レボルバ部23が回動することで、本体2の光軸位置に選択的に配置される。なお、鏡筒3の構成については後述する。
このような顕微鏡1において、導入口22から本体2内部に導入された照明光は、本体2内の光学部品および鏡筒3内の対物レンズを介して載物台11上の図示しない被測定物に照射され、被測定物にて反射された後、鏡筒3内の対物レンズおよび本体2内の光学部品を介して接眼レンズ部241内の接眼レンズへ導かれる。これにより、接眼レンズを介して被測定物が目視にて拡大観察される。
このような顕微鏡1では、本体2の下部に本体側マウント部4が設けられているとともに、鏡筒3には円筒状のレンズ側マウント部5が設けられており、このレンズ側マウント部5が本体側マウント部4の外側に嵌められて回転されることにより鏡筒3が本体2に取り付けられる。以下、鏡筒3の取付構造について具体的に説明する。
図2は、本体側マウント部4およびレンズ側マウント部5を示す断面図、図3は、本体側マウント部4および鏡筒3の分解斜視図である。
本体側マウント部4は、円筒部41と、円筒部41の一端に形成された鍔部42とを備えている。
円筒部41の外周面には、該外周面から突出する突出ピン411が周方向において等間隔に3つ設けられている(図4参照)。この突出ピン411は、円筒部41の外周面に溶接や接着により固定されていてもよいし、円筒部41の外周面にねじ穴が形成され、このねじ穴に螺合されることにより設けられていてもよい。また、円筒部41の外周面に穴が形成され、突出ピン411は、この穴に嵌合されることにより円筒部41の外周面に設けられていてもよい。
鍔部42には、3つのねじ孔421および固定用孔422(図3)が形成されている。ねじ孔421にはプランジャーねじ423が螺合している。プランジャーねじ423の先端には、押圧部材および嵌合部材としてのボール424がレンズ側マウント部5に向かって出没自在に設けられている。このボール424は、プランジャーねじ423内部に設けられた図示しないばねによりレンズ側マウント部5に向かって付勢されている。固定用孔422には図示しないねじが挿通される。このねじは、レボルバ部23の下部に螺合し、本体側マウント部4をレボルバ部23に取り付ける。
鏡筒3は、内部に対物レンズを収納する鏡筒本体31と、鏡筒本体31の一端に着脱可能に設けられた円筒状のレンズ側マウント部5とを備えている。
鏡筒本体31の一端側には、本体2側に突出した突出部311が形成されている。突出部311の外周面には雄ねじ部312が形成されている。
レンズ側マウント部5は円筒状に形成されている。このレンズ側マウント部5の底には、若干径が小さくされた鍔状の取付部50が形成されている。取付部50の内周面には雌ねじ部501が形成されている。レンズ側マウント部5は、この取付部50が鏡筒本体31の突出部311に螺合されることにより、鏡筒本体31に取り付けられる。
このようなレンズ側マウント部5の内周面には、突出ピン411が差し込まれる1条の溝51が形成されている。この溝51には、係止部としてのストッパーピン52が設けられている。ストッパーピン52は、溝51に形成された孔511に嵌合されることにより設けられている。なお、ストッパーピン52は、適宜の手段により溝51内に設けられていればよい。このストッパーピン52は、溝51内に突出ピン411が配置された状態でレンズ側マウント部5を回転させた際に、突出ピン411に係止されることにより、レンズ側マウント部5を本体2の光軸(光軸L)周りにおいて位置決めし、ひいては鏡筒本体31を本体2の光軸周りにおいて位置決めする。
レンズ側マウント部5において本体側マウント部4と対向する環状の対向面53には、各突出ピン411に対応する各位置に、溝51に連通する切欠部54(図3)が形成されている。本実施形態では、この切欠部54を介して溝51内に突出ピン411を配置し鏡筒3を回転させることで、鏡筒3を本体側マウント部4に取り付けることができる。また、対向面53には位置決め用穴55が形成されている。この位置決め用穴55にボール424が嵌まることでも鏡筒3が光軸周りにおいて位置決めされる。本実施形態では、これら位置決め用穴55およびボール424と、ストッパーピン52および突出ピン411とを備えて、光軸周りにおいて鏡筒3を位置決めする位置決め機構が構成されている。
以下、鏡筒3の本体2への取付方法について簡略に説明する。
まず、レンズ側マウント部5を鏡筒本体31の突出部311に螺合させ、レンズ側マウント部5を鏡筒本体31に取り付ける。
図4は、切欠部54を介して溝51内に突出ピン411を配置した際のマウント部4,5を示す平面図、図5は、レンズ側マウント部5を回転させた際の各マウント部4,5を示す平面図である。
次に、図4に示すように、レンズ側マウント部5の切欠部54の位置を本体側マウント部4の突出ピン411にあわせ、レンズ側マウント部5を持上げて本体側マウント部4に嵌める。これにより、突出ピン411は、切欠部54を介して溝51内に配置される。また、この際、各プランジャーねじ423のボール424は、レンズ側マウント部5の対向面53に当接し、対向面53によりプランジャーねじ423内に押し込まれた状態となる。
次いで、レンズ側マウント部5を図5中反時計回りに回転させて突出ピン411を溝51内に差し込んだ状態とし、図5に示すように、プランジャーねじ423のボール424がレンズ側マウント部5の位置決め用穴55に嵌まるとともに、ストッパーピン52が突出ピン411に当接するまでレンズ側マウント部5を図5中反時計回りに回転させる。これにより、レンズ側マウント部5が、自重およびボール424により、本体側マウント部4から離間する側に向かって付勢され突出ピン411に支持されるとともに、位置決め用穴55およびボール424と、ストッパーピン52および突出ピン411とにより、レンズ側マウント部5が光軸周りにおいて位置決めされる。以上により、鏡筒3が本体2に取り付けられる。
以上の本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
突出ピン411を溝51内に差し込むことにより鏡筒3を本体2に取り付けるので、従来のように複雑な形状の板爪を形成する必要がなく、製造コストを低減できる。
鏡筒側に板爪が形成されるとともに本体側に切欠部が形成される従来とは上下逆に、鏡筒3のレンズ側マウント部5に切欠部54が形成され、本体2の本体側マウント部4に突出ピン411が形成されているので、鏡筒3の取付時に切欠部54を容易に視認することができ、簡単に突出ピン411を切欠部54内に差し込むことができる。そのため、鏡筒3の取付時における作業性を良好にできる。
プランジャーねじ423が、レンズ側マウント部5の対向面53を鍔部42から離間させる側へ押圧するので、突出ピン411が溝51の内壁に押し当てられ、突出ピン411と溝51の内壁との摩擦力により鏡筒3を本体2に強固に取り付けることができる。
鏡筒3を回転させて本体2に取り付ける際に、ストッパーピン52が突出ピン411に係止されることで鏡筒3が光軸周りにおいて位置決めされる。このように、位置決め機構を、突出ピン411とストッパーピン52とを備えた簡素な構成としたので、製造コストを十分に低減できる。
位置決め機構を、本体2側に設けられたプランジャーねじ423のボール424と、鏡筒3側に形成された位置決め用穴55とを備えた構成としたので、鏡筒3を回転させて本体2に取り付ける際に、ボール424が位置決め用穴55に嵌まることによっても、鏡筒3を光軸周りにおいて位置決めできる。また、ボール424がレンズ側マウント部5の対向面53を鍔部42から離間させる側へ付勢し、突出ピン411を溝51の内壁に押し当てるので、突出ピン411と溝51の内壁との摩擦力により鏡筒3を本体2に強固に取り付けることができる。
レンズ側マウント部5が鏡筒3に着脱可能に設けられているので、従来の鏡筒本体31をそのまま利用することができるとともに、レンズ側マウント部5が破損した場合にレンズ側マウント部5を交換することができ、光学機器1の利便性を向上させることができる。
〔第2実施形態〕
図6は、本発明の第2実施形態に係るマウント部4,5間の連結を補強する補強部材6を示す断面図である。以降、第1実施形態と同一機能部位には同一符号を付し、それらの説明を省略若しくは簡略化する。
本実施形態では、レンズ側マウント部5の外側に、円筒状に形成されるとともにマウント部4,5に係合しマウント部4,5間の連結を補強する補強部材6が設けられていることが特徴である。以下、レンズ側マウント部5の特徴的な点および補強部材6について説明する。
レンズ側マウント部5において、本体側マウント部4側に近接する側には外側に僅かに膨出し、側面に雄ねじ部561が形成された膨出部56が形成されている。
補強部材6の内周面には、前記雄ねじ部561に螺合する雌ねじ部61が形成されている。このような補強部材6は、鏡筒3が本体側マウント部4に取り付けられた後に、レンズ側マウント部5の外側に嵌められる。そして、補強部材6は、雄ねじ部561に螺合し、本体側マウント部4の鍔部42に突き当てられることにより、レンズ側マウント部5をその軸方向において本体側マウント部4から離間する側に付勢し、突出ピン411を溝51の内壁において本体側マウント部4に近接する側に押し当てる。これにより、本実施形態では、突出ピン411と溝51の内壁との摩擦力が強化されることによりマウント部4,5間の連結が補強され、鏡筒3を本体2により強固に取り付けることができる。
〔第3実施形態〕
図7は、本発明の第3実施形態に係る補強部材6Aを示す断面図である。
前記第2実施形態では、補強部材6は、レンズ側マウント部5をその軸方向において本体側マウント部4から離間させる側に付勢したが、本実施形態の補強部材6Aは、レンズ側マウント部5をその軸方向において本体側マウント部4に近接させる側に付勢する点が特徴である。以下、本実施形態のマウント部4,5および補強部材6Aの特徴的な点について説明する。
本体側マウント部4の鍔部42Aの側面には雄ねじ部43が形成されている。
レンズ側マウント部5には、外側に膨出した膨出部56Aが形成されている。本実施形態の膨出部56Aの側面には雄ねじ部は形成されていない。
補強部材6Aの内周面において、本体側マウント部4に近接する側には、雄ねじ部43に螺合する雌ねじ部61Aが形成され、本体側マウント部4から離間する側には、内側に突出した鍔状の底部62が形成されている。このような補強部材6Aは、鏡筒3が本体側マウント部4に取り付けられた後、レンズ側マウント部5および鍔部42Aの外側に嵌められ、底部62が膨出部56Aに係合するまで雄ねじ部43に螺合される。これにより、補強部材6Aは、レンズ側マウント部5をその軸方向において本体側マウント部4に近接させる側に付勢して、突出ピン411を溝51の内壁において本体側マウント部4から離間する側に押し当てる。これにより、本実施形態でもマウント部4,5間の連結が補強され、鏡筒3を本体2により強固に取り付けることができる。
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、突出ピン411は、本体側マウント部4の外周面において、周方向に3つ設けられていたが、周方向に2つまたは4つ以上設けられていてもよい。
前記各実施形態では、溝51は1条形成されていたが、溝は、同一周方向において、各突出ピン411に対応した位置および長さ分だけ形成されていてもよい。そして、前記各実施形態では、係止部は、ストッパーピン52であったが、係止部は、例えば上記のように溝が設けられた場合における溝の周方向上に形成される壁面(鏡筒3を回転させた際に突出ピン411に係止される部分の壁面)であってもよく、鏡筒3を回転させた際に突出ピン411に係止されるものであればよい。
前記各実施形態では、押圧部材は、プランジャーねじ423のボール424であったが、押圧部材は、対向面53に当接して対向面53を鍔部42Aから離間させる側へ押圧するものであれば、適宜のものであってよい。また、前記各実施形態では、押圧部材は、嵌合部材(ボール424)を兼ねていたが、押圧部材は、嵌合部材と別体で設けられていてよい。
前記各実施形態では、嵌合部材は、プランジャーねじ423のボール424であったが、嵌合部材は、本体側マウント部4において対向面53側に向かって出没自在に設けられ、かつ対向面53側に付勢されて位置決め用穴55に嵌められるものであれば適宜のものであってよい。
前記各実施形態では、位置決め機構は、突出ピン411とストッパーピン52、およびボール424と位置決め用穴55を備えていたが、位置決め機構は、いずれか一方の組み合わせのみを備えていてもよいし、いずれも備えず他の適宜の機構により鏡筒3を位置決めするものでもよい。
前記各実施形態では、レンズ側マウント部5は、鏡筒3に着脱可能に設けられていたが、レンズ側マウント部5は、鏡筒3と一体に設けられていてもよい。
前記各実施形態では、本発明を光学機器としての顕微鏡に適用した例を説明したが、本発明は、例えば投影機など、レンズを内蔵する鏡筒が光学機器本体に取り付けられる適宜の光学機器に適用することができる。
本発明は、投影機や顕微鏡等の光学機器に利用できる。
1 顕微鏡(光学機器)
2 本体
3 鏡筒
4 本体側マウント部
5 レンズ側マウント部
6,6A 補強部材
51 溝
52 ストッパーピン(係止部)
53 対向面
54 切欠部
55 位置決め用穴
411 突出ピン
424 ボール(押圧部材,嵌合部材)
L 光軸

Claims (6)

  1. 内部にレンズを収納する鏡筒と、前記鏡筒が取り付けられ、前記レンズの光軸と一致する光軸を有する本体とを備える光学機器であって、
    前記本体に設けられ、円筒部および前記円筒部の一端に形成された鍔部を有する本体側マウント部と、
    前記鏡筒の一端に円筒状に設けられ、前記円筒部の外側に嵌められて回転されることにより前記本体側マウント部に連結されるレンズ側マウント部とを備え、
    前記円筒部の外周面には、前記外周面から突出する突出ピンが周方向に沿って複数設けられ、
    前記レンズ側マウント部の内周面には周方向に沿って溝が形成され、前記レンズ側マウント部において前記鍔部と対向する対向面には、前記各突出ピンに対応する各位置に前記溝に連通する切欠部が形成され、
    前記光学機器には、前記レンズ側マウント部を前記本体の光軸周りにおいて位置決めする位置決め機構が設けられている
    ことを特徴とする光学機器。
  2. 請求項1に記載の光学機器において、
    前記鍔部には、前記対向面に当接して前記対向面を前記鍔部から離間させる側へ押圧する押圧部材が設けられている
    ことを特徴とする光学機器。
  3. 請求項1または請求項2に記載の光学機器において、
    前記位置決め機構は、前記突出ピンと、前記溝内に形成され、前記突出ピンに係止されることで前記レンズ側マウント部を位置決めする係止部とを備える
    ことを特徴とする光学機器。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光学機器において、
    前記位置決め機構は、前記対向面に形成された位置決め用穴と、前記鍔部に出没自在に設けられるとともに、前記対向面側に向かって付勢され、前記位置決め用穴に嵌まることで前記レンズ側マウント部を位置決めする嵌合部材とを備える
    ことを特徴とする光学機器。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の光学機器において、
    前記レンズ側マウント部の外側には、円筒状に形成されるとともに、前記レンズ側マウント部および前記本体側マウント部に係合して前記マウント部間の連結を補強する補強部材が設けられ、
    前記補強部材は、前記レンズ側マウント部を、前記レンズ側マウント部の軸方向に沿ういずれか一方向側に付勢し、前記突出ピンを前記溝の内壁に押し当てることで前記マウント部間の連結を補強する
    ことを特徴とする光学機器。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の光学機器において、
    前記レンズ側マウント部は、前記鏡筒に着脱可能に設けられている
    ことを特徴とする光学機器。
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