JP3869536B2

JP3869536B2 - 顕微鏡用対物レンズ及びその組み立て調整方法

Info

Publication number: JP3869536B2
Application number: JP25855797A
Authority: JP
Inventors: 吉昭佐野; 一博林
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH1195122A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡に用いられる顕微鏡用対物レンズ及びその組み立て調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、顕微鏡に用いられる顕微鏡用対物レンズにおいて、一般的なレンズ群を含む枠構成として、レンズ群を、保持枠中に心出しをして固定し、この保持枠を外筒に挿入するという構成が取られている。また、特に、高性能を必要としない対物レンズや、通常の対物レンズに比べ外径が大きい実体顕微鏡用の対物レンズでは、レンズを直接外筒に落とし込む構成になっているものがある。
【０００３】
このうち、実体顕微鏡に用いられる対物レンズでは、解像力や作業性に大きく起因する作動距離（標本から対物レンズ先端までの距離）の向上を狙うと、レンズ外径が著しく大きくなってしまう傾向があることから、レンズを直接外筒に落とし込む構成にしている。
【０００４】
図３は、このようにしてレンズを直接外筒に落とし込む構成の対物レンズの一例を示すもので、レンズ群１、２、３を、レンズ群１、２の間隔を保持するための間隔枠４とともに、外筒５に挿入し、レンズ群３周縁を外筒５の一方開口端（対物レンズ胴付き部側）の段部５１に当接させた状態で、外筒５の他方開口端（対物レンズ先端部側）に捩じ込まれる固定リング６により締め付け固定するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成とすると、レンズ群１、２、３の外径と外筒５の内径の誤差により嵌合状態にガタを生じ、これが原因でレンズに傾きが生じ、心ずれを生じるおそれがあった。
【０００６】
ここで、図３で述べたレンズ群１、２、３を直接外筒５に挿入した場合の、心ずれの原因を、さらに詳しく説明する。この場合、レンズ組立て時の調整は、レンズ群１、２、３を間隔枠４とともに外筒５に挿入し、この状態から、外筒５の他方開口端に設けられる固定リング６を、対物レンズ全体に衝撃を与えることにより内蔵レンズが移動可能な程度に軽く締め付ける。この仮に組み立てられた対物レンズを図示しない顕微鏡本体に取り付けた状態で、レンズに衝撃を与え、レンズ群１、２、３全体の心出し調整、いわゆる見えの確認を行う。次に、心出し調整された対物レンズを図示しない顕微鏡本体から外し、レンズ群１、２、３が動かない程度に固定リング６を充分締め付ける。
【０００７】
ところが、このように心出し調整を行っても、固定リング６を締め付けた後に心精度が劣化してしまうことがある。つまり、固定リング６の締め付け前後で心精度が変化してしまうことがある。
【０００８】
この現象を図４で説明すると、レンズ群１、２、３、外筒５のそれぞれの部品精度により、これら部品間には、ガタを生じる。つまり、ここでのガタは、レンズ群１と外筒５とのガタ８、光軸に対する間隔枠４の内径９および固定リング６の内径１０の同軸度、また、光軸に対して間隔枠４のレンズ接触面１１と固定リング６のレンズ接触面１２の平行度のずれが相当する。また、図４において、実線で示す１３は、前述したように固定リング６を軽く締め、心出しを行った状態の光線位置であるが、心出し調整が終わって固定リング６を充分に締め付けると、レンズ群１と外筒５とのガタ８、内径９および１０の同軸度、レンズ接触面１１および１２の垂直度のずれにより、レンズ群１が図示鎖線位置にずれて、光線位置１３は、図示鎖線の光線位置１３´にずれてしまう。このため、心出し精度の劣化を招くだけでなく、組立てのやり直しが発生することがある。さらに、レンズ群１、２、３全体を固定リング６により充分に締め付ける際に、レンズ群１、２、３が傾く可能性もあり、心ずれの原因になるおそれもあった。
【０００９】
そこで、従来、図５に示すように、レンズ群１、２、３をそれぞれ保持枠１４、１５、１６に心出しして固定し、これら保持枠１４、１５、１６をレンズ群２、３の間隔を保持するための間隔枠１７とともに、外筒５に挿入し、さらに保持枠１６を外筒５の一方開口端の段部５１に当接させた状態で、外筒５の他方開口端に設けられる固定リング６により締め付け固定するようにしたものが考えられている。つまり、このものは、レンズ群１、２、３を心出しして、それぞれ保持枠１４、１５、１６に固定し、これら保持枠１４、１５、１６を、さらに外筒５に挿入し固定するようにしている。
【００１０】
ところが、このようにすると、保持枠１４，１５、１６に、各別にレンズ群１，２，３を心出しして固定する作業が増えるため、コストアップとなり、また、保持枠１４，１５、１６の形状により、対物レンズの外径寸法が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、レンズ群の心ずれを抑制することができる顕微鏡用対物レンズ及びその組み立て調整方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一方の開口端側の内周面に沿って光軸中心に向けて突出する段部を有した外筒と、この外筒の他方の開口端側から前記一方の開口端側の前記段部へ向けて前記光軸方向に連続して挿入される複数のレンズ群と、前記外筒に設けられ、前記一方の開口端側に位置するレンズを前記段部に突き当てた状態での心出し調整前の状態にある前記複数のレンズ群を、前記段部に向けた前記光軸方向に締め付けて前記外筒内に仮固定するレンズ保持手段と、前記外筒に設けられ、前記レンズ保持手段により前記外筒に仮固定した状態で心出し調整された後の前記複数のレンズ群全体を、前記光軸方向に締め付けて硬締め固定するレンズ固定手段とを具備したことを特徴とする顕微鏡用対物レンズである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記レンズ固定手段側に位置するレンズは、前記複数のレンズ群のうち心の効きが小さいレンズであることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用対物レンズである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、外筒の開口部から、前記外筒の内周面に沿って光軸中心に向けて突出する段部を有する部位に向けて光軸方向に沿って、連続して複数のレンズ群を挿入する工程と、前記外筒の開口部側から前記複数のレンズ群を心出し調整前の状態で、第１の固定部材により前記光軸方向に仮固定する工程と、前記複数のレンズ群の心出し調整を行う工程と、前記外筒に対して、心出し調整された前記複数のレンズ群の全体を前記光軸方向に向けて第２の固定部材で硬締め固定する工程とを有することを特徴とする顕微鏡用対物レンズの組み立て調整方法である。
請求項４に記載の発明は、前記第２の固定部材により硬締め固定する工程は、前記複数のレンズ群のうち、レンズ群の心の効きが小さいレンズに対して前記光軸方向に押圧することを特徴とする請求項３記載の顕微鏡用対物レンズの組み立て調整方法である。
【００１４】
この結果、本発明によれば、外筒中に挿入される複数のレンズ群を心出し調整状態で保持するレンズ保持手段と、この心出し調整された複数のレンズ群を固定するレンズ固定手段を別々に用いることにより、固定後の心ずれ劣化を抑制することができる。
【００１５】
本発明によれば、外筒の胴付き部側に位置されるレンズ群の心の効きが小さくなっていることから、固定後の心ずれ劣化を、さらに抑制でき、精度の高い心出しを行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態が適用される顕微鏡用対物レンズの概略構成を示している。
【００１７】
図において、２１は外筒で、この外筒２１は、一方開口端（対物レンズ胴付き部側）内周面に沿って光軸２２方向に突出する段部２１１を形成するとともに、この段部２１１に対応する外周面に図示しない顕微鏡本体に取り付けるためのネジ部２１２を形成している。
【００１８】
そして、このような外筒２１の他方開口端（対物レンズ先端部側）よりレンズ群２３、２４、２５および間隔枠２６を挿入している。この場合、外筒２１中に挿入されるレンズ群２５の外径に比べて外筒２１の一方開口端の内径を小さくし、外筒２１の内径をレンズ群２３、２４、２５の最大外径に比べて若干大きく形成してレンズ群、２５が段部２１１によって外筒２１一方開口端側より脱落しないようにしている。また、レンズ群２３、２４、２５は、レンズ群２３が外筒２１他方開口端側（対物レンズ先端部側）に位置し、レンズ群２５が外筒２１一方開口端（対物レンズ胴付き部側）の段部２１１に当接する位置に配置し、さらに、このような配置においてレンズ群２３の心の効きより、レンズ群２５の心の効きの方が小さくなっている。つまり、外筒２１他方開口端側（対物レンズ先端部側）に位置されるレンズ群２３の心の効きが大きいのに対し、外筒２１一方開口端側（対物レンズ胴付き部側）に位置されるレンズ群２５の心の効きは小さいものになっている。ここでの心の効きとは、レンズの曲率半径が小さくレンズを通過する光線の角度（曲り具合）が大きく変化するほど大きくなるものである。
【００１９】
そして、外筒２１の一方開口端に保持リング２７を締め付け固定する。この保持リング２７は、レンズ群２３、２４、２５を直接固定するものでなく、外筒２１中へのレンズ群２３、２４、２５の脱落防止のための保持用である。このため、外筒２１は、保持リング２７を完全に締め付けた状態で、レンズ群２３、２４、２５が固定されないように、レンズ群２５と外筒２１の段部２１１、レンズ群２３、２４、２５および保持リング２７の間に微小な隙間が生ずるように設計されている。
【００２０】
保持リング２７を完全に締め付けた対物レンズを図示しない顕微鏡本体に取り付け、この状態で、レンズに衝撃を与え、レンズ群２３、２４、２５全体の心出し、いわゆる見えの確認を行う。
【００２１】
心出し調整した後、外筒２１のネジ部２１２を図示しない顕微鏡本体から外し、外筒２１の一方開口端（対物レンズ胴付き部側）から固定リング２８を締め付け、レンズ群２５の周縁部を押圧することで、心出し調整されたレンズ群２３、２４、２５全体を固定する。
【００２２】
従って、このようにすれば、外筒２１中で心出し調整されたレンズ群２３、２４、２５を、外筒２１の一方開口端（対物レンズ胴付き部側）から固定リング２８を締め付け固定するようにしている。これにより、外筒２１中のレンズ群２３、２４、２５を心出し調整状態で保持する保持リング２７と、この心出し調整されたレンズ群２３、２４、２５を固定する固定リング２８が別々に用いられるので、従来の複数のレンズ群の心出し調整と固定を１個の固定リングにより行うものと比べ、レンズ群固定の締め付けの際の心精度の変化を防止でき、固定後の心ずれ劣化を確実に抑制することができる。また、心出し精度の劣化を抑制できることから、組立てのやり直しが発生することもなくなり、組み立て作業の能率向上を図ることができる。
【００２３】
また、外筒２１他方開口端側（対物レンズ先端部側）に位置されるレンズ群２３の心の効きが大きいのに対し、外筒２１一方開口端側（対物レンズ胴付き部側）に位置されるレンズ群２５の心の効きが小さいものになっているので、固定リング２８による締め付け固定の際に心のききの大きなレンズ群２５への影響が小さくなり、固定後の心ずれ劣化を抑制でき、精度の高い心出しを行うことができる。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００２４】
この場合、３１は、外筒で、この外筒３１は、上筒３１１と下筒３１２からなっていて、これら上筒３１１と下筒３１２を、それぞれのネジ部３１１ａ、３１２ａを介して連結することで、外筒３１を形成するようにしている。
【００２５】
そして、かような外筒３１の上筒３１１の上方開口端（対物レンズ胴付き部側）内周面に沿って光軸３２方向に突出する段部３１１１を形成するとともに、この段部３１１１に対応する外周面に図示しない顕微鏡本体に取り付けるためのネジ部３１１２を形成している。また、下筒３１２の下方開口端（対物レンズ先端部側）内周面に沿って半径方向に突出する段部３１２１を形成している。
【００２６】
そして、外筒３１の上筒３１１と下筒３１２を別々にして、下筒３１２中に、レンズ群２３の周縁部を段部３１２１に当接させてレンズ群２３、２４、２５を、間隔枠２６とともに順次挿入し、その後、上筒３１１と下筒３１２を、それぞれのネジ部３１１ａ、３１２ａを介して連結して、下筒３１２の下方開口端の段部３１２１と上筒３１１の上方開口端の段部３１１１とで、レンズ群２３、２４、２５を挟持している。この場合の下筒３１２の段部３１２１と上筒３１１の段部３１１１による挟持は、レンズ群２３、２４、２５を直接固定するものでなく、外筒３１中へのレンズ群２３、２４、２５の保持用である。
【００２７】
この状態で、心出し調整を行い、その後、外筒３１の上筒３１１の上方開口端（対物レンズ胴付き部側）から固定リング２８を締め付け、レンズ群２５の周縁部を押圧することで、心出し調整されたレンズ群２３、２４、２５全体を固定する。
【００２８】
従って、このようにしても、上述した第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、さらに、第１の実施の形態で述べたレンズ群２３、２４、２５および固定リング２８を含む全ての部品を下筒３１２に対して上部開口端側の一方から組み立てできるので、組み立てが容易になるとともに、固定の際に反転するさせることなく心出し調整した状態で固定リング２８を締め付けることができるので、反転工程によるレンズ群２３、２４、２５の心ずれも防止できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、外筒中に挿入される複数のレンズ群を心出し調整状態で固定するレンズ固定手段を対物レンズ胴付き側から締め付け固定することにより、レンズ群固定の締め付けの際の心精度への影響を小さくでき、固定後の心ずれ劣化を確実に抑制することができる。また、心出し精度の劣化を抑制できることから、組立てのやり直しが発生することもなくなり、組み立て作業の能率向上を図ることもできる。
【００３０】
また、外筒の胴付き部側に位置されるレンズ群の心の効きが小さくなっていることから、固定後の心ずれ劣化を、さらに抑制でき、精度の高い心出しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図３】従来の顕微鏡用対物レンズの一例の概略構成を示す図。
【図４】従来の顕微鏡用対物レンズの心ずれ原因を説明するための図。
【図５】従来の顕微鏡用対物レンズの他の例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
２１…外筒、
２１１…段部、
２１２…ネジ部、
２２…光軸、
２３、２４、２５…レンズ群、
２６…間隔枠、
２７…保持リング、
２８…固定リング、
３１…外筒、
３１１…上筒、
３１１ａ…ネジ部、
３１１１…段部、
３１１２…ネジ部、
３１２…下筒、
３１２ａ…ネジ部、
３１２１…段部。

Claims

一方の開口端側の内周面に沿って光軸中心に向けて突出する段部を有した外筒と、
この外筒の他方の開口端側から前記一方の開口端側の前記段部へ向けて前記光軸方向に連続して挿入される複数のレンズ群と、
前記外筒に設けられ、前記一方の開口端側に位置するレンズを前記段部に突き当てた状態での心出し調整前の状態にある前記複数のレンズ群を、前記段部に向けた前記光軸方向に締め付けて前記外筒内に仮固定するレンズ保持手段と、
前記外筒に設けられ、前記レンズ保持手段により前記外筒に仮固定した状態で心出し調整された後の前記複数のレンズ群全体を、前記光軸方向に締め付けて硬締め固定するレンズ固定手段と
を具備したことを特徴とする顕微鏡用対物レンズ。
前記レンズ固定手段側に位置するレンズは、前記複数のレンズ群のうち心の効きが小さいレンズであることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用対物レンズ。
外筒の開口部から、前記外筒の内周面に沿って光軸中心に向けて突出する段部を有する部位に向けて光軸方向に沿って、連続して複数のレンズ群を挿入する工程と、
前記外筒の開口部側から前記複数のレンズ群を心出し調整前の状態で、第１の固定部材により前記光軸方向に仮固定する工程と、
前記複数のレンズ群の心出し調整を行う工程と、
前記外筒に対して、心出し調整された前記複数のレンズ群の全体を前記光軸方向に向けて第２の固定部材で硬締め固定する工程と
を有することを特徴とする顕微鏡用対物レンズの組み立て調整方法。
前記第２の固定部材により硬締め固定する工程は、前記複数のレンズ群のうち、レンズ群の心の効きが小さいレンズに対して前記光軸方向に押圧することを特徴とする請求項３記載の顕微鏡用対物レンズの組み立て調整方法。