JP2016090592A - 顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同焦調整等を効率よく行うことができる顕微鏡装置を提供すること。【解決手段】本発明の一形態に係る顕微鏡装置は、拡大光学系と、本体と、調整機構とを具備する。前記拡大光学系は、対物レンズを含む。前記本体は、前記対物レンズが接続されるレンズ接続部と、前記拡大光学系により結像される拡大像を観察するための観察部材が配置される観察側端部とを有する。前記調整機構は、第１の方向への回転により繰り出し可能に前記観察側端部に連結される操作部と、前記操作部の前記第１の方向への回転により前記操作部から繰り出し可能に前記操作部に連結され、前記観察部材が接続される移動部とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、顕微鏡装置に関する。

従来様々な種類の顕微鏡が広く用いられている。例えば特許文献１には、測定装置等に取り付けられる顕微鏡ユニットについて開示されている。特許文献１の図１には、ビデオ装置等の機器を接続してワークを撮影する顕微鏡ユニット１０が図示されている。

顕微鏡ユニット１０はＣＣＤカメラ等が接続される第１の本体１１を有し、第１の本体１１には取付孔５Ａ、５Ｂ、５Ｃが形成される。第１の本体１１に単体の対物レンズ３が直接取り付けられる場合には、取付孔５Ｂ及び５Ｃが使用される。一方第１の本体１１に、複数の対物レンズ３を保持するレボルバ２が取り付けられる場合には、取付孔５Ａ及び５Ｃが使用される。このように取り付け位置を適宜切替えることで、レボルバ２の有無にかかわらず、対物レンズ３とワークとの距離を一定に保つことができる。この結果、対物レンズ２がワークに干渉することがなくなり、レボルバ２の着脱作業が可能となる（特許文献１の明細書段落［００１９］−［００２４］等）。

特開２００１−１５４１０９号公報

このような顕微鏡では、対物レンズ等により得られた拡大像を焦点が合った状態で観察可能であることが求められる。例えば上記した特許文献１では、ＣＣＤカメラ等により焦点が合った画像が取得される必要がある。また対物レンズの交換や、レボルバの回転による対物レンズの切替えが行われても焦点が変わらない、いわゆる同焦が確保されていることが重要であり、そのための同焦調整を効率よく実行可能であることが求められる。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、同焦調整等を効率よく行うことができる顕微鏡装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る顕微鏡装置は、拡大光学系と、本体と、調整機構とを具備する。
前記拡大光学系は、対物レンズを含む。
前記本体は、前記対物レンズが接続されるレンズ接続部と、前記拡大光学系により結像される拡大像を観察するための観察部材が配置される観察側端部とを有する。
前記調整機構は、第１の方向への回転により繰り出し可能に前記観察側端部に連結される操作部と、前記操作部の前記第１の方向への回転により前記操作部から繰り出し可能に前記操作部に連結され、前記観察部材が接続される移動部とを有する。

この顕微鏡装置では、操作部を第１の方向に回転させると、観察側端部から操作部が繰り出され、また操作部から移動部が繰り出される。従って操作部を回転させることで、本体部に対する観察部材の位置を効率よく移動させることができる。この結果、同焦調整等を効率よく行うことが可能となる。

前記操作部は、所定の方向を連結方向として前記観察側端部に連結されてもよい。この場合、前記移動部は、前記連結方向に沿って、前記第１の方向と反対の第２の方向への回転により繰り出し可能に前記操作部に連結されてもよい。
操作部を第１の方向に回転させると、相対的に操作部に対して移動部が第２の方向に回転する。この結果、操作部の第１の回転により操作部から移動部が繰り出され、連結方向に沿って効率的に観察部材の位置を移動させることができる。

前記観察側端部及び前記操作部は、第１のネジ部により連結されてもよい。この場合、前記操作部及び前記移動部は、前記第１のネジ部とは巻き方向が逆である第２のネジ部により連結されてもよい。
これにより簡単に調整機構を構成させることができる。

前記調整機構は、前記移動部の前記本体に対する相対的な回転を規制する規制部を有してもよい。
これにより操作部の回転に応じて移動部が確実に繰り出される。また観察部材を回転させることなく同焦調整等を行うことができる。

前記観察側端部は、内周面を有する円筒形状を有してもよい。この場合、前記操作部は、外周面及び内周面を有する円筒形状を有してもよい。また前記移動部は、外周面を有する円筒形状を有してもよい。また前記第１のネジ部は、前記観察側端部の内周面に形成された第１の雌ネジと、前記操作部の外周面に形成された第１の雄ネジを有してもよい。また前記第２のネジ部は、前記操作部の内周面に形成された第２の雌ネジと、前記移動部の外周面に形成された第２の雄ネジとを有してもよい。
このような構成により簡単に調整機構を実現することができる。

前記規制部は、前記観察側端部の内周面に形成された凹部と、前記移動部が繰り出される方向に移動可能に前記凹部に係合する、前記移動部の外周面に形成された凸部とを有してもよい。
これにより簡単に規制部を構成することができる。

前記観察側端部は、外周面を有する円筒形状を有してもよい。この場合、前記操作部は、外周面及び内周面を有する円筒形状を有してもよい。また前記移動部は、内周面を有する円筒形状を有しもよい。また前記第１のネジ部は、前記観察側端部の外周面に形成された第１の雄ネジと、前記操作部の内周面に形成された第１の雌ネジを有してもよい。また前記第２のネジ部は、前記操作部の外周面に形成された第２の雄ネジと、前記移動部の内周面に形成された第２の雌ネジとを有してもよい。
このような構成により簡単に調整機構を実現することができる。

前記規制部は、前記移動部の内周面に形成された凹部と、前記移動部が繰り出される方向に移動可能に前記凹部に係合する、前記観察側端部の外周面に形成された凸部とを有してもよい。
これにより簡単に規制部を構成することができる。

前記観察側端部は、内周面を有する円筒形状を有してもよい。この場合、前記操作部は、外周面を有する円筒形状を有してもよい。また前記移動部は、内周面を有する円筒形状を有してもよい。また前記第１のネジ部は、前記観察側端部の内周面に形成された第１の雌ネジと、前記操作部の外周面に形成された第１の雄ネジを有してもよい。また前記第２のネジ部は、前記操作部の外周面に形成された第２の雄ネジと、前記移動部の内周面に形成された第２の雌ネジとを有してもよい。
このような構成においても簡単に調整機構を実現することができる。

前記観察側端部は、外周面を有してもよい。この場合、前記移動部は、外周面を有してもよい。また前記規制部は、前記移動部が繰り出す方向に延在するスリットを有し前記観察側端部の外周面に固定されたスリット部材と、前記スリットに移動可能に係合する前記移動部の外周面に形成された凸部とを有してもよい。
これにより簡単に規制部を構成することができる。

前記観察側端部は、外周面を有する円筒形状を有してもよい。この場合、前記操作部は、内周面を有する円筒形状を有してもよい。また前記移動部は、外周面を有する円筒形状を有してもよい。また前記第１のネジ部は、前記観察側端部の外周面に形成された第１の雄ネジと、前記操作部の内周面に形成された第１の雌ネジを有してもよい。また前記第２のネジ部は、前記操作部の内周面に形成された第２の雌ネジと、前記移動部の外周面に形成された第２の雄ネジとを有してもよい。
このような構成においても簡単に調整機構を実現することができる。

前記規制部は、前記移動部が繰り出す方向に延在するスリットを有し前記観察側端部の外周面に固定されたスリット部材と、前記スリットに移動可能に係合する前記移動部の外周面に形成された凸部とを有してもよい。
これにより簡単に規制部を構成することができる。

前記観察部材は、前記拡大像を撮影可能な撮像装置であってもよい。
撮像装置を回転させることなく、同焦調整を効率よく行うことができる。

以上のように、本発明によれば、同焦調整等を効率よく行うことができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

一実施形態に係る顕微鏡ユニットの構成例を示す概略図である。 調整機構の構成例を示す外観図である。 調整機構内部の観察側端部、操作部、及び移動部の各断面を示す図である。 調整機構内部の観察側端部及びマウント部の各断面を示す図である。 調整機構内部の観察側端部、操作部、及びマウント部の各断面を示す図である。 規制部の構成例を示す模式的な断面図である。 比較例として挙げる調整機構の構成例を示す断面図である。 他の実施形態に係る調整機構の構成例を示す概略図である。 他の実施形態に係る調整機構の構成例を示す概略図である。 他の実施形態に係る調整機構の構成例を示す概略図である。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

［顕微鏡ユニット］
図１は、本発明の一実施形態に係る顕微鏡ユニットの構成例を示す概略図である。図１では、顕微鏡ユニットの外観と、内部の光学系の概略的な構成とが図示されている。

顕微鏡ユニット１００は、例えば半導体等の検査や微細構造の形状等を測定するための、図示しない測定装置に取り付けられる。例えば測定装置は、ワークが載置されるステージとステージ上に設けられた３軸移動機構とを有する。顕微鏡ユニット１００は、この３軸移動機構に取り付けられ、ＸＹＺの３軸で構成される座標空間内を移動する。

本実施形態では、顕微鏡ユニット１００により、ワークの拡大像が結像され、当該拡大像がＣＣＤカメラ等のデジタルカメラ（撮像装置）により撮影される。撮影された画像は、測定装置内のコンピュータ（ＰＣ等）に送信され、ディスプレイに表示される。またコンピュータにより、検査や測定のための種々の処理が実行される。

顕微鏡ユニット１００は、典型的には、ワーク内の拡大する対象となる部分の上方に配置される。以下の説明では、図中のＺ方向を上下方向として説明を行う。所定の角度で傾斜するように顕微鏡ユニット１００が使用される場合も有り得る。

図１に示すように顕微鏡ユニット１００は、本体１と、複数の対物レンズ２と、レボルバ３と、照明部４と、調整機構３０とを有する。また顕微鏡ユニット１００は、拡大光学系５と、照明光学系６とを有する。図１に示すように本実施形態では、Ｚ方向に沿って、拡大光学系５の光軸Ｌが設定される。

本体１は、３軸移動機構の所定の箇所に固定される。本体１は、Ｚ方向に延在する円筒形状を有し、下端側にレンズ接続部７が設けられ、上端が観察側端部８となる。レンズ接続部７には、対物レンズ２が接続される。図１に示すように本実施形態では、レンズ接続部７に、レボルバ３を介して複数の対物レンズ２が接続される。単体の対物レンズ２が、直接レンズ接続部７に接続されてもよい。

観察側端部８には、拡大光学系５により結像される拡大像を観察するための観察部材が配置される。本実施形態では、観察部材としてデジタルカメラ１５０が配置される（図２参照）。後に詳しく説明するが、デジタルカメラ１５０は、調整機構３０を介して、観察側端部８に接続される。

レボルバ３は、倍率の異なる複数の対物レンズ２を保持する。レボルバ３は、レンズ接続部７に、回転可能に接続される。レボルバ３が回転することで、複数の対物レンズ２のうちの１つが、光軸Ｌ上に配置される。これにより対物レンズ２の切替えが可能となる。レボルバ３の回転は手動により行われてもよいし、モータ等を含む回転機構により自動的に行われてもよい。

照明部４は、本体１のレンズ接続部７の側面９に接続される。照明部４は、光源部１０と、照明光学系６を収容する筐体部１１とを有する。光源部１０には、ＬＥＤ等の固体光源、あるいは水銀ランプ等の光源が配置される。

照明光学系６は、光源部１０内の光源と、ミラー１２と、投影レンズ１３と、ビームスプリッタ１４とを有する。光源部１０からＺ方向の下方に出射された照明光は、ミラー１２により直角に反射される。反射された照明光は投影レンズ１３を介して、レンズ接続部７内に配置されたビームスプリッタ１４に入射する。ビームスプリッタ１４は、照明光を直角に反射して、下方にあるワークに照射する。

拡大光学系５は、対物レンズ２と、ビームスプリッタ１４と、チューブレンズ（結像レンズ）１５とを有する。ワークからの反射光は、対物レンズ２により拡大され、ビームスプリッタ１４を透過する。チューブレンズ１５によりワークの拡大像が結像され、観察側端部１２に配置されるデジタルカメラ１５０により撮影される。

拡大像が撮影される際には、ワークと対物レンズ２との相対的な距離が適宜調整され、ワークの表面に対物レンズ２の焦点位置が合わせられる。これにより焦点の合った（合焦状態の）拡大像が結像される。

拡大光学系５及び照明光学系６の構成は限定されない。各光学系に使用されるレンズの種類、レンズの数等は任意に設計されてよい。また上記で説明したもの以外の光学部材が適宜使用されてもよい。またビームスプリッタ１４のように、両方の光学系に共通する部材が存在してもよい。

［調整機構］
図２は、調整機構３０の構成例を示す外観図であり、図１に示す調整機構３０を拡大した図である。図２では、調整機構３０に接続されるデジタルカメラ１５０側の接続部材１５１の、ＸＺ平面での断面が図示されている。

調整機構３０は、本体１とデジタルカメラ１５０の間に配置される。調整機構３０は、Ｚ方向における、本体１に対するデジタルカメラ１５０の位置を移動させることが可能である。例えばデジタルカメラ１５０により撮影された画像の焦点が合ってない場合に、調整機構３０が操作される。これにより撮影画像の焦点が調整可能となる。また対物レンズ２が切替えられるたびに、撮影画像の焦点が合わなくなる場合には、調整機構を操作することで同焦調整が可能となる。

調整機構３０は、ユーザにより操作される操作部３１と、操作部３１への操作に応じて操作部３１から繰り出される移動部３２とを有する。操作部３１は、Ｚ方向を連結方向として、観察側端部８に連結される。移動部３２は、Ｚ方向を連結方向として、操作部３１に連結される。操作部３１の下端が観察側端部８に連結され、操作部３１の上端と移動部３２の下端とが互いに連結される。移動部３２の上端には、接続部材１５１を介して、デジタルカメラ１５０が接続される。

図３−５は、調整機構３０内部の構成例を示す概略図である。図３は、観察側端部８、操作部３１、及び移動部３２の、ＸＺ平面における各断面を示す図である。図４は、観察側端部８、及びマウント部４２の、各断面を示す図である。図５は、観察側端部８、操作部３１、及びマウント部４２の、各断面を示す図である。なおマウント部４２は、移動部３２に含まれる部分である（後にも説明するが、移動部３２は、連結部４１とマウント部４２とを有する）。

図３及び図４等に示すように、観察側端部８は、内周面１７を有する円筒形状を有する。観察側端部８の開口１８から下方に向けて所定の距離だけ離れた位置には、Ｚ軸に垂直な面を有するリング状の段差部１９が形成される。段差部１９の外径は開口１８の径と略等しく、内径はそれよりも小さく設定される。

従って観察側端部８の内周面１７は、開口１８から段差部１９までＺ方向に延在する上部内周面１７ａと、段差部１８を構成する段差面１７ｂと、段差部１９の内縁からＺ方向に延在する下部内周面１７ｃとを含むことになる。

観察側端部８の外周面２０から下部内周面１７ｃにかけて複数のネジ孔２１が形成され、固定ネジ２２が挿入される。固定ネジ２２は、同焦調整等が完了した後に締結され、これによりデジタルカメラ１５０の位置が固定される。

観察側端部８の開口１８から下方に向かう、上部内周面１７ａ上の所定の領域には、第１の雌ネジ２３が形成される。本実施形態では、巻き方向が右となる右巻きの雌ネジが形成される。第１の雌ネジ２３が形成される領域の大きさ、ネジの条数、ピッチ等は適宜設定されてよい。

操作部３１は、外周面３３及び内周面３４を有する円筒形状を有する。操作部３１の上方側の開口３５の周縁は、ＸＹ平面方向に延在するフランジ部３６が形成されている。図４に示すように、フランジ部３６の側面（外周面３３に含まれる）には、Ｚ方向に延びるスリット３７が複数形成される。これにより指を滑られせることなく、操作部３１を回転させることが可能となり、顕微鏡ユニット１００の操作性が向上する。

図３及び図４に示すように、操作部３１の外周面３３内の、フランジ部３６の下方にあたる領域には、第１の雌ネジ２３と螺合する第１の雄ネジ３８が形成される。第１の雄ネジ３８は、巻き方向が右となる右巻の雄ネジとして形成される。従って、上方からＺ方向に沿って操作部３１を見た場合に、右方向に（時計回りに）操作部３１を回転させると、操作部３１が観察側端部８内に挿入される。左方向に操作部３１を回転させると、観察側端部８から操作部３１が繰り出される。

操作部３１が挿入される範囲は、観察側端部８の開口１８から段差部１９までの範囲である。段差部１９が、操作部３１の挿入をとめるストッパとして機能してもよい。

以下、回転方向について、単に右方向への回転（右回転）と記載した場合、それは顕微鏡ユニット１００をＺ方向に沿って上方から見た場合の、右方向への回転（右回転）を意味することとする。左方向への回転（左回転）についても同様とする。

従って操作部３１は、左方向への回転により繰り出し可能に観察側端部８に連結される。本実施形態において、左方向への回転は、第１の方向への回転に相当する。また右方向への回転は、第１の方向と反対の第２の方向への回転に相当する。

また観察側端部８の上部内周面１７ａに形成された第１の雌ネジ２３と、操作部３１の外周面３３に形成された第１の雄ネジ３８により、本実施形態に係る第１のネジ部が構成される。当該第１のネジ部３８により、観察側端部８と操作部３１とが連結される。

操作部３１の内周面３４は、観察側端部８の下部内周面１７ｃと、Ｚ方向から見て略同一面状となる位置に形成される。すなわち本体１及び調整機構３０の中心軸Ｏ（本説明では光軸Ｌと一致するものとする）からの距離が、互いに略等しくなるように、下部内周面１７ｃ及び操作部３１の内周面３４がそれぞれ形成される。

操作部３１の上方側の開口３５から下方に向かう、内周面３４上の所定の領域には、第２の雌ネジ３９が形成される。第２の雌ネジ３９は、巻き方向が左となる左巻きの雌ネジとして形成される。第２の雌ネジ３９が形成される領域の大きさ、ネジの条数、ピッチ等は適宜設定されてよい。

図３及び図５に示すように、移動部３２は、連結部４１とマウント部４２とを有する。連結部４１及びマウント部４２は、それぞれ円筒形状を有し、マウント部４２の下方側の開口４３に、連結部４１の上端が挿入される。マウント部４２の内部には、Ｚ軸に垂直な面を有するリング状の段差部４４が形成されている。段差部４４の外径は下方側の開口４３の径と略等しく、段差部４４の内径は上方側の開口４５の径と略等しい。

連結部４１は、段差部４４と当接する位置まで挿入され、マウント部４２の外周面４６から内周面４７まで貫通するネジ孔４８に固定ネジ４９が取り付けられることで、連結部４１及びマウント部４２が互いに十分に固定される。

連結部４１とマウント部４２が互いに固定された状態での内周面及び外周面が、移動部３２の内周面及び外周面にそれぞれ相当する。従って本実施形態では、マウント部４２の上方側の開口４５付近の内周面４７ａ及び連結部４１の内周面５０の全体が、移動部３２の内周面となる。またマウント部４２の外周面４６の全体、及び連結部４１の外周面５１のうちのマウント部４２に挿入されていない部分５１ａが、移動部３２の外周面となる。

図３及び図５に示すように、マウント部４２の上方側の開口４５の周縁には、ＸＹ平面方向に延在する係合部５３が形成されている。この係合部５３に、接続部材１５１が係合されることで、デジタルカメラ１５０がマウント部４２に固定される。

図３及び図５に示すように、連結部４１は、観察側端部８の内部まで挿入される。従って連結部４１の外周面５１ａは、操作部３１の内周面３４及び観察側端部８の下部内周面１７ｃとそれぞれ対向する。連結部４１の外周面５１ａ内の、操作部３１と対向する領域には、第２の雌ネジ３９と螺合する第２の雄ネジ５４が形成される。第２の雄ネジ５４は、巻き方向が左となる左巻の雄ネジとして形成される。

従って左方向に移動部３２（連結部４１）を回転させると、移動部３２が操作部３１内に挿入される。右方向に移動部３２を回転させると、操作部３１内から移動部３２が繰り出される。従って移動部３２を回転しないように保持した状態で、操作部３１を左方向に回転させると（移動部３２に対しての左回転ではなく、Ｚ方向の上方から見た左回転）、相対的に移動部３２は右方向に回転するので、操作部３１から移動部３２が繰り出される。

本実施形態では、操作部３１の内周面３４に形成された第２の雌ネジ３９と、連結部４１の外周面５１ａに形成された第２の雄ネジ５４により、第１のネジ部とは巻き方向が逆である第２のネジ部が構成される。当該第２のネジ部により、操作部３１と移動部３２とが連結される。

図４及び図５に示すように、調整機構３０は、移動部３２の本体１に対する相対的な回転を規制する規制部５８を有する。規制部５８が設けられることで、本体１に対して移動部３２が回転することや、移動部３２に対して本体１が回転することが規制される。

図６は、本実施形態に係る規制部の構成例を示す模式的な断面図であり、図４及び図５のＡ−Ａ線における断面図である。規制部５８は、観察側端部８の下部内周面１７ｃに形成されたガイド溝５９（凹部）と、移動部３２が有する連結部４１の外周面５１ａに取り付けられたガイドピン６０とを有する。

ガイド溝５９は、外部からは目視できないように、下部内主面１７ｃに形成される。ガイド溝５９の開口形状は、Ｚ方向に長い長円形状である。ガイド溝５９のＺ方向の長さは、本体１に対する移動部３２のＺ方向への移動量（繰り出し量）と略等しい。

ガイドピン６０は、本体１が繰り出される方向であるＺ方向に移動可能に、ガイド溝５９に係合する。ガイドピン６０は、ガイド溝５９の幅と略等しい径を有する円柱形状を有し、連結部４１の外周面からＺ方向に直交する向きに突出する。

本実施形態では、連結部４１を貫通する貫通孔６２が形成される。この貫通孔６２に、先端部６０ａが外部側に突出するように、ガイドピン６０が固定される。この外部側に突出する先端部６０ａが、本実施形態に係る凸部として機能する。なお一体成型等により、連結部４１の外周面５１ａに直接凸部が形成されてもよい。

本体１が固定された状態で、操作部３１が右方向へ回転されると、Ｚ方向に沿って、観察側端部８から操作部３１が繰り出される。それと同時に、Ｚ方向に沿って、操作部３１から移動部３２が繰り出される。また操作部３１が左方向へ回転されると、Ｚ方向に沿って、操作部３１が観察側端部８に挿入される。それと同時にＺ方向に沿って、移動部３２が、操作部３１及び観察側端部８に挿入される。

規制部５８により移動部３２の回転は規制されるので、移動部３２は回転することなく、Ｚ方向に沿って上方及び下方に移動する。また規制部５８により、操作部３１の回転に応じて、確実に移動部３２を移動させることが可能となる。

これによりＺ方向におけるデジタルカメラ１５０の位置を調整することができ、撮影画像の焦点を調整することができる。また例えば対物レンズ２を順次切り替え、その切り替えごとに操作部３１を回転させることで、同焦調整を行うことが可能となる。

図７は、比較例として挙げる調整機構の構成例を示す断面図である。この調整機構９００では、ネジ部９０１により観察側端部９０２に連結される移動枠９０３と、移動枠９０３に固定されるマウント部９０４とを有する。移動枠９０３を所定の方向に回転させると、観察側端部９０２から移動枠９０３が繰り出される。移動枠９０３を逆の方向に回転させると、移動枠９０３が観察側端部９０２に挿入される。この移動枠９０３のＺ方向における移動によってのみ、デジタルカメラ１５０の位置が調整される。

本実施形態にて説明する装置組込用の顕微鏡ユニット１００では、カメラポートの調心や同焦調整機構が不可欠である。特にレボルバ３等を介して、倍率の異なる対物レンズ２を複数本切換えて使用する場合は、正しく調整ができていないと、対物レンズ２を切換えるたびに観察視野の中心が移動してしまう。または観察像のピントがずれてしまうために、検鏡の作業性が著しく低下してしまう。

また本実施形態の顕微鏡ユニット１００のように、デジタルカメラ１５０が搭載される場合には、接眼レンズを併用する一般の観察顕微鏡に比較すると、観察視野が狭く観察像の焦点深度が浅い。さらにはカメラ交換・対物レンズ交換・各種モジュールの交換等の機会が多いため、より簡単で正確な調整作業が行なえることが求められる。

このような要求に対して、図７に示す比較例として挙げた調整機構９００では、移動枠９０３の回転によりデジタルカメラ１５０が一緒に回ってしまうため、撮影される画像の向きが変わってしまう。デジタルカメラ１５０が回転しないようにするためには、図７に示すマウント部９０４の固定ネジ９０５を調整ごとにゆるめなければならず、調整作業の効率が著しく低下する。

また移動枠９０３の１回転あたりのカメラの移動量（繰り出し量）は、ネジ部９０１として形成された雄ネジ及び雌ネジのピッチ分のみである。このため移動枠９０３の回転量が多くなりがちとなり、調整作業の効率が悪い。

これに対して本実施形態に係る調整機構３０では、操作部３１を回転させると、移動部３２が回転することなく繰り出される。従ってデジタルカメラ１５０とマウント部４２とを固定させたままで、同焦調整等を行うことができる。すなわちデジタルカメラ１５０の回転を防止するための作業を行う必要がないので、非常に効率よく正確に同焦調整等を行うことができる。

また操作部３１の１回転あたりのカメラの移動量は、第１のネジ部のピッチに、第２のネジ部のピッチを加えた大きさとなる。例えば第１及び第２のネジ部の各ピッチが等しい場合には、カメラの移動量は「ピッチ×２」となる。従って少ない回転操作量にて、デジタルカメラ１５０を効率的に移動させることが可能となる。この結果、調整作業の効率を向上させることができる。

また本実施形態では、第１及び第２のネジ部を構成することで、シンプルな構成にて簡単に本発明に係る調整機構を実現することができる。またガイド溝５９及びガイドピン６０を用いることで、簡単に規制部５８を実現することができる。また規制部５８を、外部から目視できない位置に設けることができるので、顕微鏡ユニット１００の意匠性を向上させることができる。

第１及び第２のネジ部は、巻き方向が互いに逆であればよく、各々の巻き方向をいずれの方向とするかは限定されない。また条数やピッチ等のその他の構成も限定されず、適宜設定されてよい。典型的には、第１及び第２のネジ部は、雌雄一対のヘリコイドネジにより構成される。その際には、多条ネジが用いられてもよい。これに限定されず、各部材の繰り出し量に応じて適宜条数やピッチ等が設定されてよい。

また第１及び第２のネジ部の各構成は、互いに同じでもよいし、異なってもよい。例えば、第１及び第２のネジ部の各ピッチを互いに異ならせることで、観察側端部８からの操作部３１の繰り出し量と、操作部３１からの移動部３２の繰り出し量とを異ならせることも可能である。

＜その他の実施形態＞
本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

図８及び図９は、他の実施形態に係る調整機構２３０の構成例を示す概略図である。図８は、Ｙ方向から調整機構２３０を見た場合の正面図である。図９は、操作部２３１以外の各部を、図８に示すＢ−Ｂ線の位置で切断した断面図である。

調整機構２３０は、観察側端部２０８に連結される操作部２３１と、移動部２３２と、規制部２５８とを有する。観察側端部２０８は、外周面２２０及び内周面２１７を有する円筒形状を有する。観察側端部２０８の内周面２１７には、巻き方向が右となる右巻きの第１の雌ネジ２２３が形成される。第１の雌ネジ２２３の巻き方向は限定されず、左巻きの雌ネジが形成されてもよい。

操作部２３１は、外周面２３３を有する円筒形状を有し、Ｚ方向における略中央部には、ＸＹ平面方向に延在するフランジ部２３６が形成される。フランジ部２３６の下方側の外周面２３３ａには、第１の雌ネジ２２３と螺合する、右巻きの第１の雄ネジ２３８が形成される。第１の雌ネジ２２３及び第１の雄ネジ２３８により、本実施形態に係る第１のネジ部が構成される。

操作部２３１のフランジ部２３６の上方側の外周面２３３ｂには、巻き方向が左となる左巻の第２の雄ネジ２３９が形成される。第２の雄ネジ２３９の巻き方向は、第１のネジ部の巻き方向と逆に形成される。従って第１のネジ部の巻き方向が左となる場合には、第２の雄ネジ２３９として、右巻きの雄ネジが形成される。

移動部２３２は、外周面２５１及び内周面２５０を有する円筒形状を有する。移動部２３２の内周面２５０には、第２の雄ネジ２３９と螺合する、左巻きの第２の雌ネジ２５４が形成される。第２の雄ネジ２３９及び第２の雌ネジ２５４により、本実施形態に係る第２のネジ部が構成される。

規制部２５８は、スリット部材２６０と、スリット部材２６０を支持する支持部２６１と、スリット部材２６０に係合する凸部２６２とを有する。スリット部材２６０は、移動部２３２が繰り出す方向であるＺ方向に延在するスリット２６３を有する。支持部２６１は、観察側端部２０８の外周面２２０に形成される。支持部２６１は、スリット２６３の下端に挿入され、スリット部材２６０に接続される。これによりスリット部材２６０が、観察側端部２０８の外周面２２０に固定される。

凸部２６２は、移動部２３２の外周面２５１に形成される。移動部２３２は、Ｚ方向に移動可能に、スリット２６３に係合される。規制部２５８により、移動部２３２の観察側端部２０８に対する相対的な回転が規制される。

以上、本実施形態に係る構成においても、本発明に係る調整機構２３０を簡単に実現することができ、上記で説明した諸々の効果を発揮することが可能となる。

図１０は、他の実施形態に係る調整機構３３０及び４３０の構成例を示す概略図である。図１０Ａに示す調整機構３３０では、観察側端部３０８の外周面３２０に、右巻きの第１の雄ネジ３３８が形成される。そして操作部３３１の内周面３３４に、第１の雄ネジ３３８と螺合する、右巻きの第１の雌ネジ３２３が形成される。第１の雄ネジ３３８及び第１の雌ネジ３２３により、本実施形態に係る第１のネジ部が構成される。

また操作部３３１の外周面３３３には、左巻きの第２の雄ネジ３３９が形成される。そして移動部３３２の内周面３５０には、第２の雄ネジ３３９と螺合する、左巻きの第２の雌ネジ３５４が形成される。第２の雄ネジ３３９及び第２の雌ネジ３５４により、本実施形態に係る第２のネジ部が構成される。なお第１及び第２のネジ部の各々の巻き方向は、互いに逆であれば限定されない。

図１０Ａに示すように、観察側端部３０８にはＺ方向に延在する連結部３８０が形成される。連結部３８０の外側の面３８１は、観察側端部３０８の外周面３２０に含まれる面となり、当該外側の面３８１に、ガイドピン（凸部）３６０が形成される。一方、移動部３３２の内周面３５０の、連結部３８０と対向する領域には、Ｚ方向に長い長円形状を有するガイド溝（凹部）３５９が形成される。ガイドピン３６０は、Ｚ方向に移動可能にガイド溝３５０に係合する。ガイドピン３６０及びガイド溝３５０により、本実施形態に係る規制部が構成される。

図１０Ｂに示す調整機構４３０では、観察側端部４０８の外周面４２０に、右巻きの第１の雄ネジ４３８が形成される。そして操作部４３１の内周面４３４の下方側に、第１の雄ネジ４３８と螺合する、右巻きの第１の雌ネジ４２３が形成される。第１の雄ネジ４３８及び第１の雌ネジ４２３により、本実施形態に係る第１のネジ部が構成される。

また操作部３３１の内周面４３４の上方側には、左巻きの第２の雌ネジ４５４が形成される。そして移動部４３２の外周面４５１には、第２の雌ネジ４５４と螺合する、左巻きの第２の雄ネジ４３９が形成される。第２の雌ネジ４５４及び第２の雄ネジ４３９により、本実施形態に係る第２のネジ部が構成される。なお第１及び第２のネジ部の各々の巻き方向は、互いに逆であれば限定されない。

図１０Ｂに示すように、観察側端部４０８の外周面４２０には、支持部４６１が形成される。当該支持部４６１には、Ｚ方向に延在するスリット４６３を有するスリット部材４６０が接続される。これによりスリット部材４６０が、観察側端部４０８の外周面４２０に固定される。

移動部４３２の外周面４５１には、Ｚ方向に移動可能にスリット４６３に係合される、凸部４６２が形成される。スリット部材４６０、支持部４６１、及び凸部４６２により、本実施形態に係る規制部が構成される。

図１０に示す構成においても、本発明に係る調整機構を簡単に実現することができ、上記で説明した諸々の効果を発揮することが可能となる。

上記では、拡大光学系５により結像される拡大像を観察するための観察部材として、デジタルカメラ１５０が用いられた。これに限定されず、観察部材として接眼レンズが用いられる場合にも、本発明を適用することが可能である。

本発明に係る顕微鏡ユニットが取り付けられる測定装置の種類は限定されない。ＣＮＣ（Computer Numerical Control）３次元測定機や座標測定装置等、種々の測定装置に本技術に係る顕微鏡ユニットを取り付けることが可能である。

上記では本発明に係る顕微鏡装置として、装置組み込み用の顕微鏡ユニットを例に挙げて説明した。しかしながら本発明に係る顕微鏡装置は、装置組み込み用の顕微鏡ユニットに限定されず、単体で使用可能なスタンドアローン型の顕微鏡装置も含む。すなわちスタンドアローン型の顕微鏡装置においても、本発明は適用可能である。

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

１…本体
２…対物レンズ
５…拡大光学系
７…レンズ接続部
８、２０８、３０８、４０８…観察側端部
２３、２２３、３２３、４２３…第１の雌ネジ
３０、２３０、３３０、４３０…調整機構
３１、２３１、３３１、４３１…操作部
３２、２３２、３３２、４３２…移動部
３８、２３８、３３８、４３８…第１の雄ネジ
３９、２５４、３５４、４５４…第２の雌ネジ
４１…連結部
４２…マウント部
５４、２３９、３３９、４３９…第２の雄ネジ
５８、２５８…規制部
５９、３５９…ガイド溝（凹部）
６０、３６０…ガイドピン
１００…顕微鏡ユニット
１５０…デジタルカメラ
２６０、４６０…スリット部材
２６１、４６１…支持部２６１
２６２、４６２…凸部

Claims (13)

1. 対物レンズを含む拡大光学系と、
   前記対物レンズが接続されるレンズ接続部と、前記拡大光学系により結像される拡大像を観察するための観察部材が配置される観察側端部とを有する本体と、
   第１の方向への回転により繰り出し可能に前記観察側端部に連結される操作部と、前記操作部の前記第１の方向への回転により前記操作部から繰り出し可能に前記操作部に連結され、前記観察部材が接続される移動部とを有する調整機構と
   を具備する顕微鏡装置。
2. 請求項１に記載の顕微鏡装置であって、
   前記操作部は、所定の方向を連結方向として前記観察側端部に連結され、
   前記移動部は、前記連結方向に沿って、前記第１の方向と反対の第２の方向への回転により繰り出し可能に前記操作部に連結される
   顕微鏡装置。
3. 請求項１又は２に記載の顕微鏡装置であって、
   前記観察側端部及び前記操作部は、第１のネジ部により連結され、
   前記操作部及び前記移動部は、前記第１のネジ部とは巻き方向が逆である第２のネジ部により連結される
   顕微鏡装置。
4. 請求項１から３のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置であって、
   前記調整機構は、前記移動部の前記本体に対する相対的な回転を規制する規制部を有する
   顕微鏡装置。
5. 請求項３又は４に記載の顕微鏡装置であって、
   前記観察側端部は、内周面を有する円筒形状を有し、
   前記操作部は、外周面及び内周面を有する円筒形状を有し、
   前記移動部は、外周面を有する円筒形状を有し、
   前記第１のネジ部は、前記観察側端部の内周面に形成された第１の雌ネジと、前記操作部の外周面に形成された第１の雄ネジを有し、
   前記第２のネジ部は、前記操作部の内周面に形成された第２の雌ネジと、前記移動部の外周面に形成された第２の雄ネジとを有する
   顕微鏡装置。
6. 請求項５に記載の顕微鏡装置であって、
   前記調整機構は、前記移動部の前記本体に対する相対的な回転を規制する規制部を有し
   前記規制部は、前記観察側端部の内周面に形成された凹部と、前記移動部が繰り出される方向に移動可能に前記凹部に係合する、前記移動部の外周面に形成された凸部とを有する
   顕微鏡装置。
7. 請求項３又は４に記載の顕微鏡装置であって、
   前記観察側端部は、外周面を有する円筒形状を有し、
   前記操作部は、外周面及び内周面を有する円筒形状を有し、
   前記移動部は、内周面を有する円筒形状を有し、
   前記第１のネジ部は、前記観察側端部の外周面に形成された第１の雄ネジと、前記操作部の内周面に形成された第１の雌ネジを有し、
   前記第２のネジ部は、前記操作部の外周面に形成された第２の雄ネジと、前記移動部の内周面に形成された第２の雌ネジとを有する
   顕微鏡装置。
8. 請求項７に記載の顕微鏡装置であって、
   前記調整機構は、前記移動部の前記本体に対する相対的な回転を規制する規制部を有し
   前記規制部は、前記移動部の内周面に形成された凹部と、前記移動部が繰り出される方向に移動可能に前記凹部に係合する、前記観察側端部の外周面に形成された凸部とを有する
   顕微鏡装置。
9. 請求項３又は４に記載の顕微鏡装置であって、
   前記観察側端部は、内周面を有する円筒形状を有し、
   前記操作部は、外周面を有する円筒形状を有し、
   前記移動部は、内周面を有する円筒形状を有し、
   前記第１のネジ部は、前記観察側端部の内周面に形成された第１の雌ネジと、前記操作部の外周面に形成された第１の雄ネジを有し、
   前記第２のネジ部は、前記操作部の外周面に形成された第２の雄ネジと、前記移動部の内周面に形成された第２の雌ネジとを有する
   顕微鏡装置。
10. 請求項９に記載の顕微鏡装置であって、
    前記観察側端部は、外周面を有し、
    前記移動部は、外周面を有し、
    前記調整機構は、前記移動部の前記本体に対する相対的な回転を規制する規制部を有し
    前記規制部は、前記移動部が繰り出す方向に延在するスリットを有し前記観察側端部の外周面に固定されたスリット部材と、前記スリットに移動可能に係合する前記移動部の外周面に形成された凸部とを有する
    顕微鏡装置。
11. 請求項３又は４に記載の顕微鏡装置であって、
    前記観察側端部は、外周面を有する円筒形状を有し、
    前記操作部は、内周面を有する円筒形状を有し、
    前記移動部は、外周面を有する円筒形状を有し、
    前記第１のネジ部は、前記観察側端部の外周面に形成された第１の雄ネジと、前記操作部の内周面に形成された第１の雌ネジを有し、
    前記第２のネジ部は、前記操作部の内周面に形成された第２の雌ネジと、前記移動部の外周面に形成された第２の雄ネジとを有する
    顕微鏡装置。
12. 請求項１１に記載の顕微鏡装置であって、
    前記調整機構は、前記移動部の前記本体に対する相対的な回転を規制する規制部を有し
    前記規制部は、前記移動部が繰り出す方向に延在するスリットを有し前記観察側端部の外周面に固定されたスリット部材と、前記スリットに移動可能に係合する前記移動部の外周面に形成された凸部とを有する
    顕微鏡装置。
13. 請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置であって、
    前記観察部材は、前記拡大像を撮影可能な撮像装置である
    顕微鏡装置。

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