JP2013218020A - ガラス厚補正アダプタ、及び対物レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガラス厚補正アダプタ100は、レンズ鏡筒11のアダプタ取付部11Bに着脱可能な着脱部111、着脱部111から観察対象物X側に延出し、対物レンズ10の光軸Lに沿った筒状の収納部112、及び収納部112の着脱部111側に設けられた係止部113を備えたアダプタ本体110と、互いに平行な2平面を有し、これらの2平面が光軸Lに対して直交する状態で収納部112内に挿入された平行平面板130と、収納部112の観察対象物X側の先端部に取り付けられ、係止部113との間で平行平面板130を保持する押え部140と、を備え、収納部112は、少なくとも2つ以上の平行平面板130を挿入可能な筒長さ寸法に形成されている。
【選択図】図2
Description
この特許文献1に記載のガラス厚補正アダプタは、対物レンズのレンズ鏡筒の先端部に着脱可能な取付枠と、取付枠に保持された平行平面板とを備えている。そして、対物レンズと観察対象物との間に介在するガラス板の厚みに応じて、対物レンズに取り付けるガラス厚補正アダプタを取り付ける。
例えば、5mmの厚み寸法を有するガラス板が介在することを前提に設計された対物レンズでは、観察対象物との間に2mmの厚み寸法のガラス板が介在する場合、厚み寸法が3mmの平行平面板を有するガラス厚補正アダプタを対物レンズのレンズ鏡筒に装着する。これにより、ガラス板の厚みが2mmの場合でも、適切な光学性能で対物レンズを用いて観察対象物を観察することが可能となる。
特許文献2の対物レンズは、3つのレンズ群のうちの1つのレンズ群を移動させることで、観察対象物との間に介在するガラス板のガラス厚による収差を補正する。
例えば、5mmの厚み寸法を有するガラス板が介在することを前提に設計された対物レンズに対して、2mmの平行平面板を有するガラス厚補正アダプタを取り付ける場合では、3mmの厚み寸法のガラス板のみに対応可能となる。しかしながら、例えばガラス板の厚み寸法が1mm,2mm,4mmである場合や、ガラス板が設けられない場合は、対応することができない。したがって、これらの板厚のガラス板に対応するためには、別途、4mm,3mm,1mm,5mmの平行平面板を有するガラス厚補正アダプタを用意する必要が生じ、コスト高となる。
しかしながら、特許文献1のガラス厚補正アダプタの取付枠は、対物レンズのレンズ鏡筒に当該取付枠を固定するための装着部を備える構成であり、取付枠を重ねて用いると、装着部の寸法分だけサイズが大きくなってしまう。この場合、ガラス厚補正アダプタの観察対象物側の先端面と、観察対象物との間の距離が小さくなる。したがって、対物レンズを観察対象物に対して進退可能な距離(作動距離)も小さくなって、焦点調整を適切に実施できないおそれが生じ、対物レンズの機能が低下するという課題がある。
このような構成では、対物レンズと観察対象物との間に介在するガラス板の厚み寸法に応じて、対応する厚み寸法の平行平面板を収納部に収納することで、対物レンズの複数のレンズによる収差補正を適切に機能させることができる。また、収納部は、2つ以上の平行平面板を挿入することが可能であるため、対応する厚み寸法の平行平面板がない場合であっても、複数の平行平面板を重ねて収納部に挿入することで、対物レンズの複数のレンズによる収差補正を適切に機能させることができる。従って、ガラス板の厚み寸法に応じた数分の平行平面板を用意する必要がなく、コストの低減を図れる。
そして、本発明では、このように平行平面板を重ねて用いる場合であっても、1つのアダプタ本体の収納部内に平行平面板を挿入する構成であるため、例えば、従来のように、対物レンズのレンズ鏡筒に複数のアダプタを重ねて装着する場合に比べて、作動距離の減少を抑えることができる。すなわち、複数の平行平面板を装着するために、収納部に対して平行平面板を挿入するだけでよく、ネジ装着や係合ピンを用いた係合装着を行う装着部が不要となり、その分、作動距離の減少を抑えることができる。従って、対物レンズと観察対象物との間の作動距離を十分に確保することができ、対物レンズの機能低下を抑えることができる。
本発明では、第一枠体及び第二枠体の双方に爪部及び係合部が設けられる。すなわち、第一枠体及び第二枠体の形状を、同一形状とすることができ、枠体の共通化を図ることができ、これにより、枠体の低コスト化を図ることができる。
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
[対物レンズの構成]
図1は、本発明に係る第一実施形態の対物レンズの概略構成を示す図である。
図1に示すように、対物レンズ10は、レンズ鏡筒11と、レンズ鏡筒11内に格納された複数のレンズ12と、を備えている。
この対物レンズ10は、例えば顕微鏡等の測定装置(観察装置)の装置本体(図示略)に着脱可能に設けられ、観察対象物X側から入射した光を、複数のレンズ12を介して、測定装置の装置本体側に導き、例えば、装置本体内に設けられた像面に実像を形成する。
レンズ鏡筒11の装置本体側には、装置本体に取り付け可能なレンズ装着部11Aが設けられている。このレンズ装着部11Aとしては、例えば装置本体に対して螺合可能なネジ部が構成されていてもよく、その他、いかなる構成に形成されていてもよい。
また、レンズ鏡筒11の観察対象物Xに対向する先端側には、ガラス厚補正アダプタ100を取り付けるためのアダプタ取付部11Bが設けられている。なお、本実施形態では、図1に示すように、アダプタ取付部11Bにネジ部(雄ねじ)が設けられ、ガラス厚補正アダプタ100に設けられた後述する着脱部111を螺合する構成を例示するが、その他の構成としてもよい。例えば、アダプタ取付部11Bに係合ピンを設け、着脱部111に設けられた係合溝に係合させてガラス厚補正アダプタ100を対物レンズ10に取り付ける構成などとしてもよい。
このような場合、本実施形態では、対物レンズ10のアダプタ取付部11Bにガラス厚補正アダプタ100(図2参照)を取り付けることで、複数のレンズ12による収差補正を適切に機能させることが可能となる。以下において、ガラス厚補正アダプタ100の構成について、具体的に説明する。
図2及び図3は、対物レンズ10に取り付けられるガラス厚補正アダプタ100の概略構成を示す図である。ここで、図2には、2つの平行平面板130が用いられた場合のガラス厚補正アダプタ100の断面構成を示し、図3には、1つの平行平面板130が用いられた場合のガラス厚補正アダプタ100の断面構成を示す。
図2及び図3に示すように、ガラス厚補正アダプタ100は、アダプタ本体110と、枠体120と、平行平面板130と、押え部140とを備える。
着脱部111は、内周径がレンズ鏡筒11の外周径よりも大きい円筒形状に形成されている。また、この着脱部111の筒内周面には、アダプタ取付部11Bのネジ部に対応したネジ部が設けられている。これにより、着脱部111をアダプタ取付部11Bに着脱自在に取り付けることが可能となる。
なお、上述したように、着脱部111をアダプタ取付部11Bに装着する構成としては、これに限られず、例えばアダプタ取付部11Bに係合ピンを設け、着脱部111に係合ピンを係合可能な係合溝を設ける構成などとしてもよい。
なお、収納部112の径寸法としては、上記に限らないが、例えば、収納部112の筒内周面の径寸法を着脱部111の筒内周面よりも小さくすると、収納部112内に挿入する枠体120の一部により有効口径が小さくなる場合がある。また、収納部112の内周径に応じて枠体120の径方向(中心軸から離れる放射方向)に沿った厚み寸法を小さくすると、枠体120の強度が低下してしまう。さらに、収納部112の筒外周面の径寸法を大きくすると、これに係合する押え部140も大型化してしまう。以上のような理由から、上記寸法とすることが好ましい。
このような係止部113としては、円環状に形成され、収納部112に内周面の周方向に亘って設けられていてもよく、収納部112の内周面の一部から突起する突片により構成されてもよい。
そして、この係止部113の装置本体側の端面は、対物レンズ10にガラス厚補正アダプタ100が装着された状態で、レンズ鏡筒11の観察対象物X側の端面に当接する。また、この係止部113の観察対象物X側の端面は、収納部112に挿入された枠体120に当接する。
図4は、枠体120の概略構成を示す斜視図である。
枠体120は、図2から図4に示すように、円筒形状の枠本体121と、枠本体121の内周面(内周円筒面121A)に設けられた当接部122と、枠本体121から突出する爪部123と、枠本体121の一部が切り欠かれた係合部124とを備えている。
枠本体121の内周円筒面121Aは、平行平面板130の外周面が当接可能な径寸法に形成されている。また、枠本体121の円筒外周面は、収納部112の内周面に当接可能な径寸法に形成されている。
当接部122は、枠本体121の一端側に設けられ、内周円筒面121A側の面が平行平面板130に当接する。当接部122の突出寸法としては、対物レンズ10の有効口径に影響しない程度の寸法に形成されていればよい。
なお、本実施形態では、当接部122として、円環形状に形成され内周円筒面121Aの周方向に亘って設けられる例を示すが、例えば、内周円筒面121Aの一部から突出する突片より形成されていてもよい。この場合、内周円筒面121Aの周方向に亘って、複数の突片状の当接部122を設けることが好ましい。
係合部124は、枠本体121の外周面に、爪部123と同一の幅寸法で、円筒一端面から他端面に亘って設けられ、爪部123が係合される部位となる。すなわち、本実施形態では、2つの枠体120を用いる場合に、2つの枠体120を組み合わせて一体化した状態で収納部112に挿入する。この際、一方の枠体120(本発明の第一枠体)の爪部123を、他方の枠体120(本発明の第二枠体)の係合部124に係合させ、他方の枠体120(第二枠体)の爪部123を、一方の枠体120(第一枠体)の係合部124に係合させる。
ここで、上述のように、爪部123の突出寸法が枠本体121の円筒長さ以下となっていれば、爪部123が枠本体121の端面からはみ出すことがなく、2つの枠体120を組み合わせた際のサイズを小さくできる。
装着部141は、円筒状に形成され、円筒内周面にネジ部が設けられ、収納部112の外周面に設けられたネジ部に螺合される。なお、装着部141の収納部112への装着としては、ネジ部による螺合に限られず、例えば装着部141及び収納部112のいずれかに形成された係合ピンを、他方に形成された係合溝に係合させる構成などとしてもよい。
押え片142は、装着部141の観察対象物X側の端面から内径側に突出して設けられる。押え片142は、装着部141が収納部112に装着されることで、収納部112内に挿入された枠体120を係止部113側に押圧する。つまり、押え片142は、係止部113とともに、枠体120を挟持して固定する。
また、押え片142は、係止部113や当接部122と同様に、円環状に形成され、装着部141の周方向に亘って設けられる構成としてもよく、装着部141の周方向に沿った一部から、内径側に突出する複数の突片により構成されていてもよい。
次に、上記したガラス厚補正アダプタ100を対物レンズ10に装着する方法について説明する。
ガラス厚補正アダプタ100の装着では、まず、レンズ鏡筒11のアダプタ取付部11Bにアダプタ本体110の着脱部111を装着し、係止部113の一端面とレンズ鏡筒11の端面に当接させる。
そして、アダプタ本体110の収納部112に、平行平面板130が保持(嵌合)された枠体120を挿入する。
また、2つの枠体120を用いる場合、上述したように、一方の枠体120(第一枠体)の爪部123を、他方の枠体120(第二枠体)の係合部124に係合させ、他方の枠体120(第二枠体)の爪部123を、一方の枠体120(第一枠体)の係合部124に係合させて、これらの2つの枠体120を一体化する。そして、一体化された枠体120を収納部112内に挿入し、枠体120の挿入先端側の端面を係止部113に当接させる。
ここで、枠体120の外周面が収納部112の内周面に当接し、平行平面板130の外周面が内周円筒面121Aに当接することで、各平行平面板130の2平面を対物レンズ10の光軸Lに対して直交する状態に保持することが可能となる。
この後、アダプタ本体110の収納部112に押え部140を装着し、押え片142により、枠体120を押圧する。これにより、枠体120が係止部113及び押え片142により挟持されて固定される。
以上により、対物レンズ10にガラス厚補正アダプタ100が装着される。
次に、対物レンズ10及び観察対象物Xの間に介在するガラス板20の板厚に対する平行平面板130の選択方法について説明する。
上述したように、対物レンズ10の複数のレンズ12は、板厚が所定の厚み寸法Aであるガラス板20を挿入した場合に、ガラス板20により生じる収差を補正可能に設計されているので、厚み寸法Aよりも小さい板厚のガラス板20が介在する場合では、適切な収差補正を行うことができない。
このような場合、本実施形態では、ガラス板20の板厚と、平行平面板130の板厚との和が、レンズ12により収差補正が可能となる寸法Aとなるように、平行平面板130を選択する。また、2つの平行平面板130を用いる場合では、これらの2つの平行平面板130の板厚、及びガラス板20の板厚の和が、レンズ12により収差補正が可能な寸法Aとなるように、2つの平行平面板130を選択する。
例えば、対物レンズ10の複数のレンズ12により、収差補正が可能なガラス板20の厚み寸法が5mmである場合、厚み寸法が1mm、2mm、及び3mmの3つの平行平面板130が保持された枠体120を用意することで、ガラス板20の厚み寸法が、1mm,2mm,3mm,4mmの場合及び、ガラス板20が設けられない場合に対応することが可能となる。
つまり、ガラス板20の厚み寸法が4mmである場合では、1mmの平行平面板130が保持された枠体120を収納部112に装着する。
また、ガラス板20の厚み寸法が3mmである場合では、2mmの平行平面板130が保持された枠体120を収納部112に装着する。
また、ガラス板20の厚み寸法が2mmである場合では、3mmの平行平面板130が保持された枠体120、又は、1mmの平行平面板130が保持された枠体120及び2mmの平行平面板130が保持された枠体120を組み合わせたものを、収納部112に装着する。
また、ガラス板20の厚み寸法が1mmである場合では、1mmの平行平面板130が保持された枠体120及び3mmの平行平面板130が保持された枠体120を組み合わせたものを、収納部112に装着する。
また、ガラス板20が介在しない場合では、2mmの平行平面板130が保持された枠体120及び3mmの平行平面板130が保持された枠体120を組み合わせたものを、収納部112に装着する。
本実施形態の対物レンズ10は、観察対象物Xとの間に所定の厚み寸法Aのガラス板20が介在した状態で、ガラス板20の板厚による収差を複数のレンズ12により補正可能に設計されている。そして、ガラス板20の板厚が変更された場合でも、ガラス厚補正アダプタ100を装着することで、ガラス厚補正アダプタ100内の平行平面板130の厚み寸法とガラス板20の厚み寸法との和を寸法Aに一致させることで、適切な収差補正を実施することができる。
そして、このガラス厚補正アダプタ100は、対物レンズ10のレンズ鏡筒11に着脱可能な着脱部111、着脱部111から観察対象物X側に突出する円筒状の収納部112、及び収納部112の着脱部111側に設けられた係止部113を有するアダプタ本体110を備えている。そして、このアダプタ本体110の収納部112は、円筒内周部に平行平面板130が保持された枠体120を2つ以上挿入可能に構成されており、ガラス厚補正アダプタ100は、収納部112に枠体120が挿入された状態で、係止部113との間で枠体120を挟持する押え部140を備えている。
このような構成では、1つのガラス厚補正アダプタ100により、2つ以上の平行平面板130を収納部112内に挿入することができるので、例えば、複数のアダプタを繋ぎ合わせて用いる場合に比べて、対物レンズ10の作動距離Sを十分に確保することができる。したがって、対物レンズ10の機能低下を抑制できる。
また、本実施形態では、2つの平行平面板130を組み合わせて用いることも、1つの平行平面板130のみを用いることもできる。したがって、平行平面板130の組み合わせにより、複数種の異なる厚み寸法のガラス板20に対応することができ、例えば、ガラス板20の板厚に応じて1つの平行平面板を用いて対応する場合に比べ、低コスト化を実現できる。また、対物レンズ10として、レンズ12の位置を変化させる構成等が不要であるため、この点からも低コスト化を実現できる。
また、平行平面板130が枠体120に保持される構成では、例えば平行平面板130をアダプタ本体110の収納部112に挿入する際に、枠体120を手で把持することができ、平行平面板130への指紋や汚れの付着を防止できる。
次に、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
図5は、第二実施形態のガラス厚補正アダプタ100Aの概略構成を示す図である。
上述した第一実施形態のガラス厚補正アダプタ100では、平行平面板130は、枠体120の内周円筒面121A内に嵌合される構成、つまり、枠体120に固定される構成とした。これに対して、第二実施形態は、平行平面板130が枠体120に対して着脱可能に保持される点で上記第一実施形態と相違する。
また、押え環150により、枠体120に確実に平行平面板130を固定することができ、より確実に平行平面板130を対物レンズ10の光軸Lに対して直交する状態に固定することができる。
なお、本発明は前述の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。
例えば、上記実施形態では、枠体120を共通部材とし、一方の枠体120の爪部123を他方の枠体120の係合部124に係合し、他方の枠体120の爪部123を一方の枠体120の係合部124に係合する構成としたが、これに限定されない。例えば、爪部のみが設けられた枠体と、係合部のみが設けられた枠体とを組み合わせて一体化する構成としてもよい。
また、爪部や係合部が設けられず、枠本体及び当接部のみにより構成された枠体を用いてもよい。
Claims (6)
- 筒状のレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒内に収納される複数のレンズとを備え、複数の前記レンズにより、前記レンズ鏡筒と観察対象物との間に介在する所定厚み寸法のガラス板による収差が補正される対物レンズに対して着脱自在に設けられたガラス厚補正アダプタであって、
前記レンズ鏡筒の前記観察対象物側の先端部に着脱可能な着脱部、前記着脱部から前記観察対象物側に延出して設けられ、前記対物レンズの光軸を中心軸とした筒状の収納部、及び前記収納部の前記着脱部側に設けられ、前記収納部の筒内周面から内側に突出した係止部を備えたアダプタ本体と、
互いに平行な2平面を有し、前記2平面が前記対物レンズの光軸に対して直交する状態で前記収納部内に挿入された透光性の平行平面板と、
前記収納部の前記観察対象物側の先端部に取り付けられ、前記収納部内に前記平行平面板が挿入された状態で、前記係止部との間で前記平行平面板を保持する押え部と、
を備え、
前記収納部は、少なくとも2つ以上の前記平行平面板を挿入可能な筒長さ寸法に形成されている
ことを特徴とするガラス厚補正アダプタ。 - 請求項1に記載のガラス厚補正アダプタにおいて、
前記平行平面板の外周部を保持する枠体を備え、
前記枠体は、前記収納部の筒内周面に周方向に亘って当接可能な外周面を有し、
前記平行平面板は、前記枠体に保持された状態で前記収納部に収納されている
ことを特徴とするガラス厚補正アダプタ。 - 請求項2に記載のガラス厚補正アダプタにおいて、
前記枠体は、
前記平行平面板の外周面が当接する内周円筒面、及び、前記内周円筒面から当該内周円筒面の中心軸に向かって突出し、前記平行平面板の1面側が当接する当接部を備え、
前記ガラス厚補正アダプタは、前記内周円筒面に係合され、前記当接部との間で前記平行平面板を固定する押え環を備える
ことを特徴とするガラス厚補正アダプタ。 - 請求項2又は請求項3に記載のガラス厚補正アダプタにおいて、
前記収納部内に挿入可能な前記枠体として、第一の平行平面板を保持する第一枠体と、第二の平行平面板を保持する第二枠体とを備え、
前記第一枠体は、第二枠体に向かって突出する爪部を備え、前記第二枠体は、前記爪部を係合する係合部を備えた
ことを特徴とするガラス厚補正アダプタ。 - 請求項4に記載のガラス厚補正アダプタにおいて、
前記第二枠体は、前記第一枠体に向かって突出する爪部を備え、前記第一枠体は、前記第二枠体から突出する爪部を係合する係合部を備えた
ことを特徴とするガラス厚補正アダプタ。 - 筒状のレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒内に収納される複数のレンズとを備え、前記複数のレンズにより、前記レンズ鏡筒と観察対象物との間に介在する所定厚み寸法のガラス板による収差が補正される対物レンズであって、
前記レンズ鏡筒の前記観察対象物に近接する側の端部に、請求項1から請求項5のいずれかに記載のガラス厚補正アダプタが取り付けられた
ことを特徴とする対物レンズ。
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