JP2016095364A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】焦点合わせを操作性よく行うことが可能な光学装置を提供する。
【解決手段】載置部と、観察部と、軸部５２と、駆動部と、トルク制御部５３とを具備する。載置部には、対象物が載置される。観察部は、載置部に載置された対象物の像を結像する結像光学系を含む。軸部５２は、第１の方向及び第１の方向とは反対の第２の方向にそれぞれ回転可能である。駆動部は、観察部又は載置部のいずれか一方を、軸部５２の第１の方向への回転に応じて重力に逆らう第３の方向に移動させ、軸部の第２の方向への回転に応じて第３の方向とは反対の第４の方向に移動させる。トルク制御部５３は、軸部５２の第１の方向への回転を許容し、軸部５２の第２の方向への回転を許容せず、軸部に第２の方向への回転力が入力されると軸部５２とともに第２の方向へ回転するクラッチ部６５と、クラッチ部６５の回転を規制する規制部６６とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワークの像をもとに観察や測定を行う光学装置に関する。

従来、対物レンズや結像レンズを有する光学系によりワークの像を結像し、当該ワークの像をもとに観察や測定を行う光学装置が知られている。例えば測定投影機では、ワークの像を投影部に投影させ、当該投影されたワークを目視することで測定等が行われる。また画像測定装置では、ワークの像がデジタルカメラ等により撮影され、そのデジタル画像をもとに測定等が行われる。このような光学装置では、ワークの像の焦点を高い精度で合わせることが重要となる。

焦点合わせは、例えばワークを載置したステージと、結像光学系が搭載された測定ヘッドとを、上下方向において相対的に移動させることで行われる。典型的には、回転ハンドルを回転させることで、ステージ又は測定ヘッドの一方が上方又は下方に移動される。この際ステージ又は測定ヘッドの自重により、上方へ持ち上げるのに必要な回転トルクと、下方へ降下させるのに必要な回転トルクとの間に差が生じる場合が有り得る。上下の各移動に必要な回転トルクの差が大きくなってしまうと、光学装置の操作性が低下してしまう。

特許文献１には、全く異なる分野ではあるが、パンダグラフ式昇降装置に適用可能な技術として、摩擦式ブレーキ及びワンウェイクラッチを組み合わせたブレーキユニットについて開示されている。このブレーキユニットを用いることで、自動車等が載置されたリフタプレートの下降時と上昇時において必要な回転トルクを等しくさせることが可能とのことである（例えば特許文献１のＰ３左欄等）。

実公平０６−６１５９号公報

光学装置においても、ステージ又は測定ヘッドの上昇及び下降にそれぞれ必要なトルクの差を抑制し、焦点合わせを操作性よく行うことを可能とする技術が求められている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、焦点合わせを操作性よく行うことが可能な光学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光源装置は、載置部と、観察部と、軸部と、駆動部と、トルク制御部とを具備する。
前記載置部には、対象物が載置される。
前記観察部は、前記載置部に載置された対象物の像を結像する結像光学系を含む。
前記軸部は、第１の方向及び前記第１の方向とは反対の第２の方向にそれぞれ回転可能である。
前記駆動部は、前記観察部又は前記載置部のいずれか一方を、前記軸部の前記第１の方向への回転に応じて重力に逆らう第３の方向に移動させ、前記軸部の前記第２の方向への回転に応じて前記第３の方向とは反対の第４の方向に移動させる。
前記トルク制御部は、前記軸部の前記第１の方向への回転を許容し、前記軸部の前記第２の方向への回転を許容せず、前記軸部に前記第２の方向への回転力が入力されると前記軸部とともに前記第２の方向へ回転するクラッチ部と、前記クラッチ部の回転を規制する規制部とを有する。

この光学装置では、クラッチ部により軸部の第１の回転が許容される。従って必要なトルクを増やすことなく観察部又は載置部を重力に逆らう第３の方向に移動させることができる。一方、軸部に第２の方向への回転力が入力されると、軸部とクラッチ部とがともに回転し、規制部によりクラッチ部の回転が規制される。従って観察部又は載置部の自重により軸部に作用するトルクを制御することが可能となる。この結果、焦点合わせを操作性よく行うことが可能となる。

前記クラッチ部は、前記軸部に設けられたワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチの周囲部に形成され前記軸部とともに前記第２の方向へ回転する板状部を有してもよい。この場合、前記規制部は、１以上の押圧部材を有し、前記１以上の押圧部材を前記板状部に押圧させることで、前記板状部の回転を規制してもよい。
これにより簡単な構成でトルクの制御を行うことが可能となる。

前記板状部は、前記１以上の押圧部材に押圧される少なくとも１つの面を有してもよい。
これにより板状部の回転を十分に規制することができる。

前記板状部は、前記軸部の延在方向にて対向する第１の面及び第２の面を有してもよい。この場合、前記規制部は、前記板状部の前記第１の面を押圧する第１の押圧部材と、前記板状部の前記第２の面を押圧する第２の押圧部材とを有してもよい。
第１及び第２の押圧部材により板状部を挟み込むことで、確実に板状部の回転を規制することが可能となる。

前記規制部は、前記第１の押圧部材を前記第１の面に向けて支持する第１の支持面と、前記軸部の延在方向にて前記第１の支持面との距離を変更可能に設けられた、前記第２の押圧部材を前記第２の面に向けて支持する第２の支持面とを有してもよい。
第１及び第２の支持面間の距離を変更することで、第１及び第２の押圧部材が板状部を押圧する力を変更することできる。従ってトルクの制御を精度よく実行することができる。

前記規制部は、前記第１の支持面を有する第１の支持部と、前記軸部の延在方向にて前記第１の支持部に対する位置を変更可能な、前記第２の支持面を有する第２の支持部と、前記第１の支持部に対する前記第２の支持部の位置を固定する固定部とを有してもよい。
第１の支持面を有する第１の支持部と、第２の支持面を有する第２の支持部とが別個に設けられることで、第１及び第２の支持面間の距離を容易に変更可能となる。

前記固定部は、前記第１の支持部に形成された固定孔と、前記第２の支持部に形成された貫通孔と、前記貫通孔を貫通して前記固定孔に挿入される固定部材とを有してもよい。
固定部材が第２の支持部に形成された貫通孔を貫通し、第１の支持部の固定孔に挿入されるので、第２の支持部の位置の変動を十分に防止することが可能となる。

前記板状部は、前記軸部を中心として環状に形成されていてもよい。この場合、前記第１及び前記第２の押圧部材は、１以上のワッシャ部材をそれぞれ含んでもよい。
ワッシャを用いることで、簡単な構成でトルク制御部を実現させることができる。

前記１以上のワッシャ部材は、ウェーブワッシャを含んでもよい。
ウェーブワッシャを用いることで、板状部への押圧力を制御することができる。これにより高精度のトルク制御が可能となる。

以上のように、本発明によれば、焦点合わせを操作性よく行うことが可能となる。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。

一実施形態に係る光学装置である投影装置の外観を模式的に示す図である。 観察部の上方及び下方への移動を説明するための図である。 昇降機構の構成例を示す概略図である。 トルク制御部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。

図１は、本発明の一実施形態に係る光学装置である投影装置の外観を模式的に示す図である。図１Ａは、投影装置１００を正面から見た（ｙ方向から見た）正面図である。図１Ｂは、投影装置１００を側面から見た（ｘ方向から見た）側面図である。

投影装置１００は、基体部１０と、観察部２０と、ステージ（載置部）４０と、照明部４５とを有する。基体部１０は、机等に載置される部分であり、本実施形態では略直方体形状を有する。

基体部１０の上面１１の前方側（図１Ｂの左側）から後方側（図１Ｂの右側）にかけて、略３／４を占める領域に、ワーク（対象物）Ｗが載置されるステージ４０が配置される。ステージ４０は、図示しないｘ軸移動機構及びｙ軸移動機構に接続される。これらの移動機構がユーザにより操作される、あるいは自動的に駆動されることで、ステージ４０がｘ及びｙ方向にそれぞれ移動可能となる。各移動機構の具体的な構成は限定されない。

観察部２０は、ヘッド部２１と、支柱部２２とを有する。図１に示すように、支柱部２２は、基体部１０の上面１１の後方側であって、ステージ４０に隣接する位置に設けられる。支柱部２２は、略直方体形状を有しｚ方向に沿って延在する。

ヘッド部２１は、支柱部２２の上面部に連結される。ヘッド部２１は、ステージ４０に載置されたワークＷの像を結像する結像光学系２５と、結像されたワークＷの像を投影する投影光学系２６を有する。

図１に示すように、結像光学系２５は、ヘッド部２１の下面２７のステージ４０と対向する位置に配置された対物レンズ２８を有する。また結像光学系２５は、ヘッド部２１内に配置された、例えば結像レンズ等の種々の光学部材（図示は省略）を含む。結像光学系２５の構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。典型的には、ワークＷの像を拡大して結像可能な結像光学系が用いられ、結像された拡大像が投影光学系により投影される。

投影光学系２６は、ヘッド部２１の前面２９に設けられた表示部３０を有する。表示部３０は円形状を有し、例えば拡大されたワークＷの像が投影される。ユーザは、投影されたワークＷの像を目視することで、形状の検査等を行う。

また投影光学系２６は、ヘッド部２１内に配置された反射ミラー等の種々の光学部材（図示は省略）を有する。投影光学系２６の構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。例えば結像光学系２５の一部が、投影光学系２６としても機能するような構成が用いられてもよい。

照明部４５は、透過照明部４６と、反射照明部４７とを有する。透過照明部４６は、基体部１０の内部のステージ４０の下方の位置に設けられる。透過照明部４６から出射された光は、基体部１０の上面１１及びステージ４０に形成された図示しない出射口を介して、ワークＷに照射される。ワークＷを透過した光は対物レンズ２８に入射し、表示部３０にワークＷの像が投影される。

反射照明部４７は、支柱部２２の前面２３の上方側に設けられる。反射照明部４７から出射された光は、斜め方向からワークＷに照射される。ワークＷにより反射された光が対物レンズ２８に入射し、表示部３０にワークＷの像が投影される。

反射照明部４７から対物レンズ２８に向けて光が照射され、反射ミラー等により、当該光がワークＷに向けて反射されてもよい。これによりワークＷの上方から垂直に光を照射することができ、その反射光をもとにしたワークＷの像を観察することができる。

透過照明部４６及び反射照明部４７としては、例えばＬＥＤ光源やランプ等が用いられる。

図１に示すように、基体部１０の側面３１の後方側には、ユーザが操作可能なハンドル５１と、ハンドル５１に連結された軸部５２とが設けられる。ユーザがハンドル５１を右回りに回転させると（図１Ｂの矢印Ｒ）、軸部５２も右回りに回転する。ユーザがハンドル５１を左回りに回転させると（図１Ｂの矢印Ｌ）、軸部５２も左回りに回転する。ハンドル５１は、軸部５２へ回転力を入力するための入力部ともいえる。

図２は、観察部２０の上方及び下方への移動を説明するための図である。本実施形態では、ユーザのハンドル５１の操作（軸部５２への回転力の入力）に応じて、ヘッド部２１と支柱部２２とが一体となって、ｚ方向に沿って上下に移動する。図２に示すように、支柱部２２は二重構造となっており、内側の支柱部３２が基体部１０に固定されている。この内側の支柱部３２に沿って、外側の支柱部２２が上方及び下方に移動する。

本実施形態では、ハンドル５１及び軸部５２の右回りの回転（矢印Ｒ）に応じて、観察部２０が上方へ移動される。またハンドル５１及び軸部５２の左回りの回転（矢印Ｌ）に応じて、観察部２０が下方に移動される。右回り及び左回りの回転は、本実施形態において、第１の方向及び第１の方向とは反対の第２の方向にそれぞれ相当する。また観察部２０が移動する上方は、重力に逆らう第３の方向に相当し、下方は第３の方向とは反対の第４の方向に相当する。

以下、観察部２０を上方及び下方に移動させる昇降機構について詳しく説明する。昇降機構により観察部２０を移動させることで、対物レンズ２８を含む結像光学系２５の焦点位置を調整することができる。その結果、ワークＷの像の焦点を合わせることが可能となる。従って昇降機構は、焦点合わせ機構ともいえる。なお以下の説明では、内側の支柱部３２をガイド部３２として、同じ符号を付けて記載する。

図３は、本実施形態に係る昇降機構の構成例を示す概略図である。図３では、ステージ４０の図示が省略されている。また図３に示す基体部１０は、軸部５２が配置される位置（基体部１０の後方側の位置）での断面が模式的に図示されている。実際には、軸部５２等を回転可能に支持する支持構造等が基体部１０の内部に構成されている。

昇降機構５０は、ハンドル５１と、軸部５２と、トルク制御部５３と、ウォームホイールギア５４と、ボールねじ機構５５と、リニアガイド５６とを有する。ウォームホイールギア５４は、軸部５２の回転に応じてｚ方向を軸として回転する。ボールねじ機構５５は、ウォームホイールギア５４に接続されたねじ軸５７と、ねじ軸５７に取り付けられたボールねじナット５８とを有する。ねじ軸５７はｚ方向に延在するように配置され、ねじ軸５７の回転に応じてボールねじナット５８が上方及び下方に移動する。

図３に示すように、ねじ軸５７は、ガイド部３２内の底面３３から上方に延在するように配置されている。ボールねじナット５８は、観察部２０の支柱部２２と接続されており、ボールねじナット５８の移動にともなって支柱部２２が移動する。ボールねじナット５８と支柱部２２とを接続するための構成は限定されない。

なおウォームホイールギア５４の減速比やボールねじ機構５５のリード等を適宜設定することで、ハンドル５１の回転量に対する観察部２０の送り量を定めることができる。またウォームホイールギア５４及びボールねじ機構５５は、本実施形態において、駆動部として機能する。

リニアガイド５６は、ガイド部３２内に配置されたガイドレール５９と、ガイドレール５９に移動可能に取り付けられるスライダ６０とを有する。ガイドレール５９は、ガイド部３２の底面３３にｚ方向に延在するように設けられる。スライダ６０は、観察部２０の支柱部２２に接続されており、支柱部２２とともに移動可能である。リニアガイド５６が設けられることで、観察部２０の上昇及び下降を安定させることができる。

本実施形態では、２つのガイドレール５９が設けられ、各ガイドレール５９に２つのスライダ６０が取り付けられる。しかしながらこの構成に限定されず、任意の数のガイドレール５９及びスライダ６０が用いられてよい。またスライド６０と支柱部２２とを一体的に移動可能とするための構成も限定されず、任意の構成が採用されてよい。

ユーザがハンドル５１を回転して、軸部５２に右回りの回転力が入力されると、ウェームホイールギア５４に接続されたねじ軸５７が回転し、ボールねじナット５８が上方に移動する。これにより支柱部２２が上方に移動し、観察部２０全体が上方に移動する（図３Ａから図３Ｂ）。軸部５２に左回りの回転力が入力されると、ボールねじナット５８が下方に移動し、それに応じて観察部２０全体が下方に移動する（図３Ｂから図３Ａ）。

トルク制御部５３は、軸部５２の右回りの回転を許容し、軸部５２の左回りの回転を規制する。従って軸部５２に入力された右回りの回転力は規制されることなくボールねじ機構５５に伝達される。これにより必要なトルクを増やすことなく低トルクで観察部２０を上方に移動させることができる。

一方で、軸部５２の左回りの回転が規制されることにより、観察部２０の自重により軸部５２に作用する左回りのトルクを制御することが可能となる。すなわち観察部２０の自重によりボールねじナット５８が下降する方向で、ねじ軸５７にトルクが作用する。そのトルクは、ウォームホイールギア５４を介して、左回りのトルクとして軸部５２に作用する。本技術に係るトルク制御部５３は、この左回りのトルクを規制することが可能である。

この結果、観察部２０の上昇及び下降にそれぞれ必要なトルクの差を抑制することが可能となり、焦点合わせを操作性よく行うことが可能となる。また観察部２０を下降させる際に、ある程度の駆動重さと細かな停止能力を発揮させることが可能となり、高精度の焦点合わせが可能となる。また観察部２０の自重により観察部２０が徐々に下降してしまうことや、観察部２０がユーザの意図した移動量よりも下方に移動してしまい焦点合わせが煩雑になってしまうことを防止することができる。この結果、投影装置１００の操作性を向上させることが可能となる。

図４は、トルク制御部５３の構成例を示す概略図である。トルク制御部５３は、クラッチ部６５と、規制部６６とを有する。クラッチ部６５は、軸部５２の右回りの回転を許容する。またクラッチ部６５は、軸部５２の左回りの回転を許容せず、軸部５２に左回りの回転力が入力されると軸部５２とともに左回りに回転する。このクラッチ部６５の回転を、規制部６６が規制することで、トルクの制御が行われる。

図４に示すように、クラッチ部６５は、軸部５２に設けられたワンウェイクラッチ６７と、ワンウェイクラッチ６７の周囲部６８に接続される摩擦部６９とを有する。ワンウェイクラッチ６７には軸部５２が挿通され、軸部５２の右回りの回転のみが許容される。ワンウェイクラッチ６７の具体的な構成は限定されず、例えばローラ式のワンウェイクラッチ等が用いられる。

摩擦部６９は、ワンウェイクラッチ６７と一体的に構成され、ワンウェイクラッチ６７が回転する場合には、摩擦部６９もともに回転する。摩擦部６９は、軸部の延在方向と同じ方向に延在する筒状部７０と、筒状部７０に対して外側に向けて垂直に延在する板状部７１とを有する。板状部７１は、筒状部７０から見て鍔のような形状となり、軸部５２に対して直交する方向に延在する。

なおワンウェイクラッチ６７及び摩擦部６８が別個に形成され、接着剤等が用いられて、あるいは嵌合により、これらが互いに接続されてもよい。その他、ワンウェイクラッチ６７の周囲部６８に板状部７１を配置する構成として、種々の構成が採用されてよい。

図４に示すように、板状部７１は、筒状部７０のｘ方向における略中央に形成され、ｘ方向にて対抗する第１の面７３及び第２の面７４を有する。第１及び第２の面７３及び７３は、ｘ方向から見て、互いに略等しいリング形状となる。

規制部６６は、１以上の押圧部材を板状部７１に押圧させることで、板状部７１の回転を規制する。これによりクラッチ部６５の左回りへの回転が規制される。図４に示すように規制部６５は、第１の支持部７５と、第２の支持部７６と、第１の押圧部材としての第１のワッシャ部７７と、第２の押圧部材としての第２のワッシャ部７８とを有する。

第１の支持部７５は、筒形状を有し、内周側に軸部５２が挿通される。第１の支持部７５は、クラッチ部６５の板状部７１が有する第１の面７３と対向する位置に配置された、第１の支持面７９を有する。ｘ方向から見た第１の支持面７９の形状は、第１の面７３の形状と略等しいリング形状となる。

第１の支持面７９は、第１の支持面７９と第１の面７３との間に配置された第１のワッシャ部７７を、第１の面７３に向けて支持する。これにより第１のワッシャ部７７が第１の面７３に押圧され、板状部７１の回転が規制される。

第２の支持部７６も、筒形状を有し、内周側に軸部５２が挿通される。第２の支持部７６は、板状部７１の第２の面７４と対向する位置に配置された、第２の支持面８０を有する。当該第２の支持面８０により、第２のワッシャ７８が第２の面７４に向けて支持される。これにより第２のワッシャ部７８が第２の面７４に押圧され、板状部７１の回転が規制される。第１及び第２のワッシャ部７７及び７８により、板状部７１が挟み込まれることで、確実に板状部７１の回転を規制することができる。また各面に作用する押圧力を調整することで、微小なトルク調整が可能となる。

第１及び第２のワッシャ部７７及び７８はそれぞれ、ウェーブワッシャ８１と、これを間に挟む２枚の樹脂ワッシャ８２を有する。ウェーブワッシャ８１が用いられることで、第１及び第２の面７３及び７４の各々に対して面圧を発生させることができる。この結果、第１及び第２の面７３及び７４の各々と樹脂ワッシャ８２との間の摩擦抵抗により、板状部７１の回転を確実に規制することができる。また異なる種類のウェーブワッシャ（例えばウェーブの高さ等が異なるもの）を適宜選択することで、板状部７１への押圧力を制御することも可能である。

なお樹脂ワッシャ８２としては、例えばフッ素樹脂等の任意の樹脂材料からなるものが用いられてよい。樹脂ワッシャ８２の種類を変更することでも、板状部７１への押圧力を制御することができる。またウェーブワッシャ８１の材質も限定されず、例えばステンレス等からなるものが用いられる。またばねワッシャ（スプリングワッシャ）等が押圧部材として用いられてもよい。

例えばウェーブワッシャ８１が樹脂ワッシャ８２に接触する部分の局所的な押圧を調整することで、樹脂ワッシャ８２の変形を低減し、板状部７１に対する均一な押圧を実現させることもできる。樹脂ワッシャ８２の変形や均一な押圧については、樹脂ワッシャ８２の厚さや枚数を増やすことでより効果を高めることができる。樹脂ワッシャ８２の変形を低減し、均一な押圧を可能とすることで、樹脂ワッシャ８２の局所的な摩耗を抑制することも可能となり、部材の耐久性を向上させることができる。

ワンウェイクラッチやワッシャ部材等を用いることで簡単な構成でトルク制御部５３を実現させることができる。この場合トルク制御部５３は、ワンウェイクラッチ部と呼ぶこともできる。

さらに本実施形態では、第１の支持面７９と第２の支持面８０との距離ｔが変更可能に構成されている。すなわち本実施形態では、ｘ方向において、第１の支持部７５に対する第２の支持部７６の位置が変更可能であり、当該第２の支持部７６の位置を変更することで、第１及び第２の支持面７９及び８０の距離ｔを変更することができる。

図示は省略しているが、第１の支持部７５外周面と、第２の支持部７６の内周面にねじが切られ、第２の支持部７６を回転させることで、ｚ方向に沿って第２の支持部７６を移動させることができる。この構成に限定されず、互いに移動可能に嵌合する溝部及び凸部が形成され、第１及び第２の支持部７５及び７６が相対的に移動可能であってもよい。

第１及び第２の支持面７９及び８０の距離ｔを小さくすると、第１及び第２のワッシャ部７７及び７８により板状部７１を押圧する力が大きくなり、板状部７１の回転を規制する力を大きくすることができる。一方、距離ｔを大きくすると、第１及び第２のワッシャ部７７及び７８により板状部７１を押圧する力が小さくなり、板状部７１の回転を規制する力を小さくすることができる。このように第１及び第２の支持面７９及び８０の距離ｔを変更することで、板状部７１に作用する押圧力を変更することが可能となる。この結果、トルクの制御を精度よく実行することができる。

第１及び第２の支持面７９及び８０の距離ｔが定められると、固定部８５により、第１の支持部７５に対する第２の支持部７６の位置が固定される。固定部８５は、第１の支持部７６に形成された固定孔８６と、第２の支持部７６に形成された貫通孔８７と、貫通孔８７を貫通して固定孔８６に挿入されるボルト（固定部材）８８とを有する。

例えば第１の支持部７５の所定の位置に１つの固定孔８６が形成される。これに対して第２の支持部７６の外周には、複数の貫通孔８７が形成される。そして第２の支持部７６の回転位置に応じて固体孔８６の上方に位置することになる貫通孔８７にボルト８８が挿入される。

例えば複数の貫通孔８７の数や間隔等を制御することで、第２の支持部７６の回転位置を細かく制御することも可能となる。また所定の位置に固定孔８６が形成されるので、ボルト８８の固定作業がしやすくなり、また固定の有無の確認も容易となる。しかしながらこれに限定されず、第１の支持部７５に複数の固定孔８６が形成されてもよい。

例えば第１の支持部７５に孔が形成されず、第２の支持部７６に形成された貫通孔に止めねじが挿入されて、第２の支持部７６が固定される構成が用いられてもよい。しかしながらこの構成では、振動等により止めねじが緩んだ場合、板状部７１の回転に応じて第２の支持部７６も回転してしまう場合が起こり得る。その結果、板状部７１の回転を適正に規制することができなくなってしまう可能性がある。これに対して本実施形態では、ボトル８８を用いて十分に第２の支持部７６を固定することが可能であるので、第２の支持部７６の位置が変動してしまうことを十分に防止することが可能となる。

以上、本実施形態に係る投射装置１００では、トルク制御部５３が設けられることで、低トルク、かつ上昇及び下降において略等しいトルクにて、焦点合わせを実行することが可能となる。また観察部２０の自重による移動量のばらつきを防止することが可能となり、非常に長い期間にわたり高い操作性を維持することが可能となる。

＜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。

上記では、昇降機構５０により、観察部２０が上方及び下方に移動された。しかしながらワークＷを載置するステージ４０が上方及び下方に移動してもよい。この場合でも本発明を適用することで、高い操作性にてステージ４０を移動させることが可能となる。

また観察部又はステージ（以下、移動対象部と記載する）の移動方向は、上下方向（鉛直方向）に限定される訳ではない。鉛直方向に対して所定の角度を有する傾斜に沿って、移動対象部が移動する場合でも本発明は適用可能である。この場合、傾斜に沿った上方に向かう方向が重力に逆らう第３の方向に相当し、その反対の方向が第４の方向に相当する。

上記では、板状部７１が挟み込まれるように、板状部７１の第１及び第２の面７３及び７４が、第１及び第２のワッシャ部７７及び７８により押圧された。しかしながら押圧部材により板状部７１を押圧する方法及びそのための構成は、これに限定されない。例えば板状部に設けられた１つの面のみが押圧されることでトルクの制御が行われてもよい。一方、板状部に３以上の面が設けられ、各面が押圧されてもよい。

上記では、第１の面を有する第１の支持部と、第２の面を有する第２の支持部とが、異なる部材として構成された。従ってこれらの相対的な位置を変更することで、第１及び第２の支持面の距離を容易に変更することが可能である。しかしながら単体の部材の中に、距離が変更可能なように第１及び第２の支持面がそれぞれ構成されてもよい。また軸部に焼入れ加工が施され、耐摩耗性や疲労強度の向上が図られてもよい。

上記では、本発明に係る光学装置として、投影装置を例にあげて説明をした。しかしながら結像された被写体の像を用いて観察や測定を行う種々の光学装置に、本発明は適用可能である。そのような装置としては、デジタル顕微鏡や種々の画像測定装置等が挙げられる。

上記では、ユーザが手動によりハンドルを操作する場合を例にして説明をしたが、それに限定される訳ではない。軸部にモータが接続され、モータの駆動により移動対象部が移動される場合にも、本発明は適用可能である。これによりモータを用いた高精度の焦点合わせが実現可能となり、また移動対象部の自重によるモータへの負担を軽減させることができる。また上昇及び下降に必要なモータトルクが、上昇時及び下降時において移動対象部に対して一定の負荷を与えることができるので、安定した速度での駆動が可能となる。

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。

Ｗ…ワーク
２０…観察部
２５…結像光学系
４０…ステージ
５０…昇降機構
５２…軸部
５３…トルク制御部
６５…クラッチ部
６６…規制部
６７…ワンウェイクラッチ
７１…板状部
７３…第１の面
７４…第２の面
７５…第１の支持部
７６…第２の支持部
７７…第１のワッシャ部
７８…第２のワッシャ部
７９…第１の支持面
８０…第２の支持面
８１…ウェーブワッシャ
８５…固定部
８６…固定孔
８７…貫通孔
８８…ボルト（固定部材）
１００…投影装置

Claims (9)

1. 対象物が載置される載置部と、
   前記載置部に載置された対象物の像を結像する結像光学系を含む観察部と、
   第１の方向及び前記第１の方向とは反対の第２の方向にそれぞれ回転可能な軸部と、
   前記観察部又は前記載置部のいずれか一方を、前記軸部の前記第１の方向への回転に応じて重力に逆らう第３の方向に移動させ、前記軸部の前記第２の方向への回転に応じて前記第３の方向とは反対の第４の方向に移動させる駆動部と、
   前記軸部の前記第１の方向への回転を許容し、前記軸部の前記第２の方向への回転を許容せず、前記軸部に前記第２の方向への回転力が入力されると前記軸部とともに前記第２の方向へ回転するクラッチ部と、前記クラッチ部の回転を規制する規制部とを有するトルク制御部と
   を具備する光学装置。
2. 請求項１に記載の光学装置であって、
   前記クラッチ部は、前記軸部に設けられたワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチの周囲部に形成され前記軸部とともに前記第２の方向へ回転する板状部を有し、
   前記規制部は、１以上の押圧部材を有し、前記１以上の押圧部材を前記板状部に押圧させることで、前記板状部の回転を規制する
   光学装置。
3. 請求項２に記載の光学装置であって、
   前記板状部は、前記１以上の押圧部材に押圧される少なくとも１つの面を有する
   光学装置。
4. 請求項３に記載の光学装置であって、
   前記板状部は、前記軸部の延在方向にて対向する第１の面及び第２の面を有し、
   前記規制部は、前記板状部の前記第１の面を押圧する第１の押圧部材と、前記板状部の前記第２の面を押圧する第２の押圧部材とを有する
   光学装置。
5. 請求項４に記載の光学装置であって、
   前記規制部は、前記第１の押圧部材を前記第１の面に向けて支持する第１の支持面と、前記軸部の延在方向にて前記第１の支持面との距離を変更可能に設けられた、前記第２の押圧部材を前記第２の面に向けて支持する第２の支持面とを有する
   光学装置。
6. 請求項５に記載の光学装置であって、
   前記規制部は、前記第１の支持面を有する第１の支持部と、前記軸部の延在方向にて前記第１の支持部に対する位置を変更可能な、前記第２の支持面を有する第２の支持部と、前記第１の支持部に対する前記第２の支持部の位置を固定する固定部とを有する
   光学装置。
7. 請求項６に記載の光学装置であって、
   前記固定部は、前記第１の支持部に形成された固定孔と、前記第２の支持部に形成された貫通孔と、前記貫通孔を貫通して前記固定孔に挿入される固定部材とを有する
   光学装置。
8. 請求項２から７のうちいずれか１項に記載の光学装置であって、
   前記板状部は、前記軸部を中心として環状に形成されており、
   前記第１及び前記第２の押圧部材は、１以上のワッシャ部材をそれぞれ含む
   光学装置
9. 請求項８に記載の光学装置であって、
   前記１以上のワッシャ部材は、ウェーブワッシャを含む
   光学装置

Images