JPH09197251A - オートフォーカス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、合焦位置を任意の位置に設定するこ
とができ、さらにコスト的にも有利にできるオートフォ
ーカス装置を提供する 【解決手段】ＡＦユニット２２の光路２５に挿入される
平行平面板２６をくさび形プリズム２６１、２６２を上
下に重ねることで構成し、この内上部のくさび形プリズ
ム２６１を操作桿２６９の摘み２６９１を回すことで、
移動させ、平行平面板２６の光路方向の厚さ寸法を変化
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料からの光束を
利用して焦点面を検出するオートフォーカス装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、オートフォーカス（以下、ＡＦと
称する。）装置として、例えば試料から反射される光束
を２分割するとともに、これら２つの光束に対して、そ
れぞれの光学系によって光路差を与え、これをＣＣＤラ
インセンサーのような受光素子により受光することで、
これら２つのコントラスト値によって焦点位置を算出す
るような、いわゆる光路差光学系によるコントラスト法
が知られている。

【０００３】図１２は、このようなＡＦ装置を採用した
写真撮影装置付顕微鏡の一例を示すもので、顕微鏡本体
１には、ステージ４を設け、このステージ４の上方に対
物レンズ５、接眼レンズ６を配置している。また、顕微
鏡本体１の上部に観察光学系２を配置し、この観察光学
系２にカメラユニット１７とＡＦユニット７を設けてい
る。

【０００４】そして、ステージ４上の載置された試料３
に対しステージ４下部からの照明光を試料３を透過さ
せ、対物レンズ５からの観察光を観察光学系２を通して
最終的に接眼レンズ６により使用者に観察される。

【０００５】この場合、観察光学系２は、光路１８に沿
っていくつかのビームスプリッターや焦点板などを配し
ていて、これらを電動によって移動制御するようにして
いる。これにより、例えば、ビームスプリッター８を光
路１８中に挿入すると、対物レンズ５からの観察光は、
ＡＦユニット７に一定の割合で導かれ、また、ビームス
プッリター１６を光路１８中に挿入すると、対物レンズ
５からの観察光は、カメラユニット１７に導かれるよう
になっている。

【０００６】ＡＦユニット７は、リレー光学系９、ビー
ムスプリッター１０、反射ミラー１１、リレーレンズ１
２１、１２２、ラインセンサー１３、ラインセンサー固
定ブロック１５、このブロック１５を取り付けたベース
１４およびこのベース１４上に取り付けられた図示しな
い制御回路基板によって構成している。そして、このよ
うなＡＦユニット７に導かれた観察光は、リレー光学系
９を通ってビームスプッリター１０で２分割され、一方
は９０°反射してリレ−レンズ１２１を通ってラインセ
ンサー１３へ入射され、他方は、そのまま透過した後に
反射ミラ−１１で９０°方向を変え、リレーレンズ１２
２を通ってラインセンサー１３に入射される。

【０００７】この場合、ラインセンサー１３で受光した
２つの光には光路差が与えられており、これら２つの信
号がベース１４上の制御回路基板に送られることで、コ
ントラスト値合焦位置が検出されるとともに、ステージ
移動方向と移動量を制御するための信号が生成されて、
顕微鏡本体１の図示しないステージ駆動回路に送られ、
ステージ４が合焦位置に移動される。

【０００８】このような一連の合焦動作は、ビームスプ
リッター８が観察光学系２の光路１８に入っていればリ
アルタイムで行うことができ、ステージ４を移動させて
試料３の位置を変化させたような場合でも、常に合焦点
を保ち続けることができるようになる。

【０００９】ところで、このようなＡＦ装置では、正確
なＡＦの機能を発揮させるために、製造する過程で光学
的な調整が必要となる。このためには、予めステージ４
を試料３の合焦位置に合わせておき、この状態でライン
センサー１３から出力される信号が合焦となるようにラ
インセンサー１３を２つの光束に対して前後に移動させ
るようにしている。この作業を行うことで、ＡＦの初期
微調整が完了し、この後は何度でもＡＦ操作により合焦
を得ることが可能になる。

【００１０】ところで、このような調整作業は、ライン
センサー１３の固定ブロック１５を取り付けたベース１
４（ＡＦユニット）を上下に移動させ、ビームスプリッ
ター８、９の間の光路長を可変させることでも代用でき
る。

【００１１】このような調整作業を採用したＡＦ装置で
は、試料３の厚さが、対物レンズ５の焦点深度と同じく
らいか、それよりも厚い場合、ラインセンサー１３が受
光する範囲の平均の合焦位置を検出するため、試料３の
厚みの中心付近で合焦とする可能性が高くなる。つま
り、観察者が厚み中心からずれた所望の位置を観察しよ
うとしても、この観察ポイントから若干ずれた位置をＡ
Ｆのベストピントと判断するようになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者のＡＦ
装置では、ラインセンサー１３から出力される信号が合
焦となるようにラインセンサー１３を２つの光束に対し
て前後に移動させたり、ラインセンサー１３を有するＡ
Ｆユニット７を上下動させて光路長を可変するようにな
るため、合焦位置の微調整に非常に手間がかかり、また
バラツキを生じ易くなる。なぜなら、製造時の調整で
は、各種試料の平均的な同焦位置にＡＦ装置の合焦位置
がくるように、数多くの試料を使用して合焦位置調整を
行うために多大な時間を要し、また、基準となる合焦位
置は人間の目で判断されるために観察者によるバラツキ
が大きくなるからである。さらに、製品完成後に、ＡＦ
装置の合焦位置を使用者が全く変更できないとなれば、
製造時の初期調整を、さらに高い精度で行う必要もあ
る。つまり、バラツキを少なく精度を上げるためには、
工数が多くかかり、コストもアップするという問題点が
あった。

【００１３】また、後者のＡＦ装置では、使用者が特殊
な試料、たとえば比較的厚い試料のある一定の厚さ部分
にある場所を観察し、この観察像を撮影したい場合など
には、ＡＦ装置の合焦位置は、常に厚みの中心付近に設
定されるため、実際に使用者が見たい部分が試料の厚さ
中心より上下にずれた位置にある場合は、ＡＦでは、見
たい部分にベストピントが合わないことがある。このた
めＡＦ動作後に、観察像を見ながら微少に同焦位置をず
らしながら所望の観察位置にベストピントを合わせる必
要が生じ、検鏡時の作業性が極端に悪化してしまうとい
う問題点があった。

【００１４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、合焦位置を任意の位置に決定することができ、さら
にコスト的にも有利にできるオートフォーカス装置を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光学系の光路差を利用して焦点面を検出するオートフォ
ーカス装置において、前記光学系中に平行平面状の光学
素子を設け、該光学素子の光路方向の厚さ寸法を変化可
能にしている。

【００１６】請求項２記載の発明は、光学系の光路差を
利用して焦点面を検出するオートフォーカス装置におい
て、前記光学系中に複数の群レンズからなるリレー光学
系を設け、該リレー光学系の群レンズの光路方向の間隔
を変化可能にしている。

【００１７】請求項３記載の発明は、光学系の光路差を
利用して焦点面を検出するオートフォーカス装置におい
て、前記光学系を通った光束を受光する受光素子の光路
方向の位置を変化可能にしている。

【００１８】この結果、請求項１乃至３記載の発明によ
れば、ＡＦ装置の合焦位置を微調整できることから、合
焦位置を所望する任意の位置に設定できるので、実際
に、使用者は、検鏡する標本に対して、観察したい位置
にＡＦ装置の合焦位置を微調整することができ、検鏡の
作業性が向上する。また、ＡＦ装置の合焦位置を微調整
できることは、初期の合焦位置の調整に、さほどの精度
が要求されなくなるので、初期調整工数を少なくでき、
コストを下げることもできる。

【００１９】

【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。

【００２０】（第一の実施の形態）図１は、本発明が適
用されるＡＦ装置の概略構成を示している。図におい
て、２１は観察光学系、２２はＡＦユニットで、これら
観察光学系２１およびＡＦユニット２２は、上述した図
１１で述べた観察光学系２およびＡＦユニット７にそれ
ぞれ相当している。

【００２１】観察光学系２１は、いくつかのビームスプ
リッターや焦点板などとともに、図示しない対物レンズ
からの観察光２３をＡＦユニット２２に導くためのビー
ムスプリッター２４を有している。

【００２２】また、ＡＦユニット２２は、観察光学系２
１より導かれた光路２５に沿って、平行平面板２６、リ
レーレンズ系２７、ビームスプリッター２８を配置し、
このビームスプリッター２８で２分割された光路のうち
９０°反射した光路２５１に沿ってリレ−レンズ２９、
そのまま直進する光路２５２に沿って反射ミラ−３０、
リレーレンズ３１をそれぞれ配置し、これらリレ−レン
ズ２９、３１からの光路差が与えられた観察光をライン
センサー３２に導くようにしている。この場合、ライン
センサー３２は、ラインセンサー固定ブロック３３に固
定し、この固定ブロック３３をベース３４に支持してい
る。このベース３４には、図示しない制御回路基板を設
けている。

【００２３】しかして、観察光学系２１のビームスプリ
ッター２４によりＡＦユニット２２に導かれた光は、光
路２５に沿って平行平面板２６、リレーレンズ系２７よ
りビームスプリッター２８に導かれ、このビームスプリ
ッター２８で、２分割され、９０°反射した光は、光路
２５１に沿ってリレ−レンズ２９よりラインセンサー３
２に、そのまま直進する光は、光路２５２に沿って反射
ミラ−３０で全反射し、９０°向きを変え、リレーレン
ズ３１よりラインセンサー３２の別の位置に入射される
ようになる。

【００２４】図２は、光路２５に挿入される平行平面板
２６の概略構成を示している。

【００２５】この場合、平行平面板２６は、２種類のく
さび形プリズム２６１、２６２を上下に重ねることで平
行平面を作り出しており、これらの重なり面を図示左右
方向に移動することで、厚さ寸法を可変できるようにな
っている。

【００２６】このような平行平面板２６は、支持枠２６
３により支持される。この場合、支持枠２６３は、枠本
体２６３１の周囲に突壁２６３２を有するもので、枠本
体２６３１の底面に上述したビームスプリッター２４か
ら導かれる観察光を通す穴部２６３ａを形成するととも
に、穴部２６３ａ周囲に溝部２６３ｂを形成し、この溝
部２６３ｂに平行平面板２６の下側のくさび形プリズム
２６２を収容している。また、支持枠２６３の突壁２６
３２上には、押さえ板２６４を皿バネ２６５を介してネ
ジ部材２６６で取り付け、ネジ部材２６６の捩じ込み力
で押さえ板２６４により平行平面板２６の上側のくさび
形プリズム２６１の周縁を下方向に押さえ付けること
で、上側のくさび形プリズム２６１が図示左右に移動し
ても、平行平面状態が崩れることなく、芯ズレによるＡ
Ｆの悪影響を防止できるようにしている。

【００２７】支持枠２６３の突壁２６３２には、穴部２
６３３を形成し、この穴部２６３３に一端部を平行平面
板２６の上側のくさび形プリズム２６１の肉厚部に固定
した操作軸２６７を貫通して設けている。この操作軸２
６７は、穴部２６３３との間に形成したガイド２６７１
によりその軸方向に進退移動できるようにしている。操
作軸２６７の他方端面には、ネジ穴２６７２を設けてい
る。

【００２８】また、突壁２６３２の外側には、穴部２６
３３に連通する案内筒２６８を設け、この案内筒２６８
に摘み２６９１を有する操作桿２６９を挿通している。
この操作桿２６９は、案内筒２６８に対して回転可能に
なっているものの、その軸方向の移動を図示しないスト
ッパにより禁止されるようになっている。また、この操
作桿２６９の先端には、ネジ部２６９２を設け、このネ
ジ部２６９２を前記操作軸２６７のネジ穴２６７２に捩
じ込んでいて、摘み２６９１を回して操作桿２６９先端
のネジ部２６９２を回転させることにより、操作軸２６
７をガイド２６７１に沿って直進動作させ、平行平面板
２６の上側くさび形プリズム２６１を左右方向に平行移
動できるようにしている。

【００２９】これにより、摘み２６９１の回転量に応じ
て平行平面板２６の平行平面を保ちながら厚さだけを増
減可能にしている。

【００３０】しかして、このように構成したＡＦ装置で
は、観察光学系２１のビームスプリッター２４によりＡ
Ｆユニット２２に導かれた光は、平行平面板２６よりリ
レー光学系２７を通ってビームスプッリター２８で２分
割され、一方は９０°反射してリレ−レンズ２９を通っ
てラインセンサー３２へ入射され、他方は、そのまま透
過した後に反射ミラ−３０で９０°方向を変えられ、リ
レーレンズ３１を通ってラインセンサー３２に入射され
る。そして、光路差を有する２つの光は、ラインセンサ
ー３２で受光され、各信号はベース３４上の図示しない
制御回路基板に送られ、コントラスト法に基づいて値合
焦位置が検出され、さらにステージ移動方向と移動量を
制御するための信号が生成されて、顕微鏡本体のステー
ジ駆動回路に送られ、ステージが合焦位置に移動され
る。

【００３１】この場合、ＡＦユニット２２に設けられる
平行平面板２６は、その厚さが初期調整時のものになっ
ているものとし、この状態から、ＡＦ装置の合焦位置を
微調整したい場合は、使用者が平行平面板２６の摘み２
６９１を回すようになる。

【００３２】すると、操作桿２６９とともにネジ部２６
９２が回転し、ネジ穴２６７２を有する操作軸２６７が
ガイド２６７１に沿って直進動作されるので、平行平面
板２６の上側くさび形プリズム２６１が平行移動され、
平行平面板２６の厚さ寸法が調整される。

【００３３】このようにして、平行平面板２６の厚さ寸
法を調整して、ガラスと空気の換算光路長を可変するこ
とで、ラインセンサー３２の上での合焦位置を補正でき
るので、変化が生じ、所望する観察位置に合焦位置を合
わせることができる。

【００３４】従って、使用者は、ＡＦをリアルタイムで
行いながら、さらに観察を行いながら、平行平面板２６
の摘み２６９１を調整することにより、自分の思い通り
に合焦位置を設定することができるようになる。

【００３５】また、例えば、生物標本を顕微鏡観察する
ような場合、標本の厚さがまちまちであり、選択された
対物レンズの焦点深度よりも厚い標本の場合には、特に
見たい部分にＡＦ装置の合焦が得られないことがある。
しかし、この場合も、上述したように観察しながらＡＦ
装置の合焦位置を微調整できるので、標本の位置を移動
したり、自分の見たい部分を見ながら、そこに合焦する
ように平行平面板２６の摘み２６９１を調整するように
すればよい。

【００３６】また、顕微鏡の対物レンズでは焦点深度が
浅いため凹凸（光軸方向に高低差のある）試料の例えば
一番高い部分にピントを合わせるとその他の部分はボケ
て見えなくなることもある。この場合も、ＡＦ装置の合
焦後に、手動により光軸方向に合焦位置を、例えば高所
から低所に向けて微調整をすることにより、所望の深さ
位置にピントを合わせることができる。この場合、合焦
位置を変化させる平行平面板２６は、観察光学系２１の
ビームスプリッター２４からの観察光が導入されるＡＦ
ユニット２２に設けられているので，ＡＦ装置の合焦位
置を変化させても観察光学系の光路長に影響を与えるこ
とはない。

【００３７】従って、このようにすれば、ＡＦユニット
２２の光路２５に挿入される平行平面板２６を、くさび
形プリズム２６１、２６２を上下に重ねることで構成
し、この内上部のくさび形プリズム２６１を移動させ
て、平行平面板２６の光路方向の厚さ寸法を変化させる
ことで、空気とガラスの光路長の差により、ＡＦ時の合
焦位置から所望する観察位置へ合焦位置をずらすことが
できる。

【００３８】これにより、使用者によるＡＦ装置の合焦
位置を微調整することが可能になり、ＡＦ装置の合焦位
置を所望する任意の位置に設定できるので、例えば、Ａ
Ｆの基準位置がずれるような標本でもＡＦ装置の合焦位
置を補正することができるようになるなど、実際に、使
用者が検鏡する標本に対して、適切な位置に合焦位置の
微調整を行うことができるようになり、検鏡の作業性が
向上する。また、合焦位置を微調整できることから、初
期の合焦位置の調整に、さほどの精度が要求されなくな
るので、初期調整工数を少なくでき、その分コストを下
げることもできるようになる。

【００３９】（第２の実施の形態）図３は、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。

【００４０】この場合、ＡＦユニット２２のベース３４
上に回転軸４１を設け、この回転軸４１にターレット４
２を回転可能に設けている。このターレット４２は、そ
の回転動作により複数種類の平行平面板２６を切り替え
可能にしたもので、ここでは、図４に示すようにターレ
ット４２面の６等分の角度位置に厚さの異なる平行平面
板２６を６個設けている。また、ターレット４２は、各
平行平面板２６に対応する周縁部分に溝部４２１を形成
していて、この溝部４２１をバネ４３１と球体４３２を
有するクリック機構４３により係止することで、ＡＦ光
学系の光路２５２上に各平行平面板２６を停止できるよ
うにしている。さらに、ターレット４２は、周縁部の一
部をＡＦユニット２２の穴部２２１から外部に露出さ
せ、この露出部分より溝部４２１に指を掛けるなどして
ターレット４２を外部から回せるようになっていて、任
意の平行平面板２６をＡＦ光学系の光路２５２に位置さ
せるようになっている。

【００４１】従って、このようにすれば、使用者がター
レット４２を直接回して、所望する平行平面板２６を光
路２５２上に位置させることで、段階的にＡＦ装置の合
焦位置を変えることができるようになる。これにより、
予め標本によって、ターレット４２の位置を調べておけ
ば、ワンタッチで適正な合焦位置を呼び出すことができ
る。また、ターレット４２の回転を電動化することによ
り、他の機器の電動操作と同じようにコントロールボッ
クスなどで集中的な一括操作が可能になる。

【００４２】（第３の実施の形態）図５は、第３の実施
の形態の概略構成を示すものである。

【００４３】この第３の実施の形態では、図３で述べた
ターレット４２に代えて、スライダー５１を使用するよ
うにしている。その他の構成は、図３を援用するものと
する。

【００４４】この場合、スライダー５１は、複数（図示
例では３個）の穴部５１１を直列に配置し、これら穴部
５１１に厚さ寸法の異なる複数の平行平面板２６を設け
ている。

【００４５】そして、このようなスライダー５１は、図
３に示すＡＦユニット２２の穴部２２１から図しないガ
イドに沿ってＡＦユニット２２内部に挿入するようにな
る。この場合、スライダー５１には、平行平面板２６と
同数の図示しないクリック溝を有していて、ＡＦユニッ
ト２１の穴部２１１から挿入した時、クリック機構によ
ってそれぞれの平行平面板２６がＡＦ光学系の光路２５
２上に停止できるようになっている。

【００４６】このようにしても、使用者が任意にＡＦ装
置の合焦位置を変化させることができて、第２の実施の
形態で述べたと同様な効果を期待でき、さらにコスト的
にはターレットを用いた場合より安価にでき、またＡＦ
ユニット２１内でのスペースもコンパクトにできる。

【００４７】（第４の実施の形態）図６は、第４の実施
の形態の概略構成を示すものである。

【００４８】この第４の実施の形態では、図３で述べた
ターレット４２に代えて、他のスライダー６１を使用す
るようにしている。その他の構成は、図３を援用するも
のとする。

【００４９】この場合、スライダー６１は、透明な樹脂
で作られ、その上面を段階状にし、低面からの厚さ寸法
をそれぞれの部分で異なるようにして複数の平行平面板
２６を形成している。

【００５０】そして、このようなスライダー６１につい
ても、図３に示すＡＦユニット２２の穴部２２１から図
しないガイドに沿ってＡＦユニット２２内部に挿入する
ようになる。この場合、スライダー６１には、平行平面
板２６と同数の図示しないクリック溝を有していて、Ａ
Ｆユニット２１の穴部２１１から挿入した時、クリック
機構によってそれぞれの平行平面板２６がＡＦ光学系の
光路２５２上に停止できるようになっている。

【００５１】このようにしても、使用者が任意にＡＦ装
置の合焦位置を変化させることができて、第２の実施の
形態で述べたと同様な効果を期待でき、さらに、スライ
ダー６１が一体の透明樹脂のため、モールド成形だけで
スライダーを作ることができ、コスト的にさらに安価に
できる。

【００５２】（第５の実施の形態）図７は、第５の実施
の形態の概略構成を示すものである。

【００５３】この第５の実施の形態では、図３で述べた
ターレット４２に代えて、さらに他のスライダー７１を
使用するようにしている。その他の構成は、図３を援用
するものとする。

【００５４】この場合、スライダー７１は、先端部に１
個の穴部７１１を形成している。この穴部７１１は、フ
ィルター枠７２を嵌合可能にしている。このフィルター
枠７２は、平行平面板２６を設けたもので、ここでは厚
さ寸法の異なる平行平面板２６を設けた複数個のフィル
ター枠７２が用意され、これらのうちの一つが穴部７１
１に嵌合されるようになっている。

【００５５】そして、このようなスライダー７１につい
ても、先端部の穴部７１１に所望の平行平面板２６を有
するフィルター枠７２を嵌合したものを、図３に示すＡ
Ｆユニット２１の穴部２１１から図しないガイドに沿っ
てＡＦユニット２１内部に挿入するようになる。

【００５６】このようにして、使用者は、スライダー７
１のフィルター枠７２を交換しながらＡＦ装置の合焦位
置を調整するようになる。

【００５７】このようにすれば、さらに、コスト的に安
価にでき、スペース的にも第３および第４の実施の形態
のものよりコンパクトにできる。またフィルター枠７２
について厚さの異なる平行平面板２６を無数に用意でき
るので、厚みの差をさらに少なくすることで、無段階に
近い状態で合焦調整が可能となる。

【００５８】（第６の実施の形態）図８（ａ）（ｂ）
は、第６の実施の形態の概略構成を示すものである。

【００５９】この第６の実施の形態では、第１の実施の
形態で述べたＡＦユニット２１のリレー光学系２７の構
成を工夫して合焦位置の調整を可能にしたものである。
その他の構成は、図１を援用するものとする。

【００６０】この場合、リレー光学系２７は、レンズ筒
２７０内の光軸方向に沿って第１群レンズ２７１と第２
群レンズ２７２を設けている。そして、第１群レンズ２
７１は、レンズ筒２７０内に固定している。また、第２
群レンズ２７２は、レンズ筒２７０内で光軸方向に移動
可能な移動レンズ枠２７３内に設けられ、この移動レン
ズ枠２７３とともに光軸方向に移動することで、ＡＦ光
学系の合焦位置を変えられるようにしている。

【００６１】移動レンズ枠２７３には、ピン２７４を突
設し、このピン２７４をレンズ筒２７０の穴部２７１１
を介して外部に突出している。この場合のレンズ筒２７
０の穴部２７１１は、光軸方向に延びる長穴からなって
いる。

【００６２】レンズ筒２７０の外周には、カム筒２７５
を回転可能に設けている。このカム筒２７５外周面に
は、所定角度傾いた長穴２７５１を形成している。この
場合、長穴２７５１の傾きは、第２群レンズ２７１の光
軸方向の移動量とカム筒２７５の操作回転角度により決
定されている。

【００６３】そして、このカム筒２７５の長穴２７５１
に移動レンズ枠２７３のピン２７４を嵌合させて、カム
筒２７５を回転操作することにより、長穴２７５１に沿
ってピン２７４が上下移動することで、移動レンズ枠２
７３を光軸方向に移動できるようにしている。

【００６４】カム筒２７５の外周上部にはレバー２７６
をねじ込みにより取り付けている。このレバー２７６
は、カム筒２７５の回転を操作するものである。また、
このレバー２７６は、カム筒２７５へのねじ込み側の端
部をカム筒２７５を貫通してレンズ筒２７０の外周面に
達していて、レバー２７６のねじ込みによりカム筒２７
５とレンズ筒２７０を固定できるようにもしている。

【００６５】そして、このようなレバー２７６は、ＡＦ
ユニット２１外部に突出していて、る外部からレバー操
作ができるようにしている。

【００６６】しかして、外部に突出しているレバー２７
６を使用者が操作すると、カム筒２７５の回転により、
このカム筒２７５の長穴２７５１に沿ってピン２７４が
上下方向移動され、これにともない移動レンズ枠２７３
がレンズ筒２７０内を光軸方向に移動され、第２群レン
ズ２７２が光軸に沿って移動されて、第１群レンズ２７
１との間隔が変化されることで、合焦位置を変化させる
ことができるようになる。そして、位置が決まったらレ
バー２７６をねじ込んでカム筒２７５をレンズ筒２７０
に固定する。

【００６７】このようにすれば、カム筒２７５の長穴２
７５１の傾き角度を任意に設定することで、ＡＦ装置の
合焦位置の変化量をレバー移動量に対して自由に設定で
きるようになり、合焦調整をスムーズにかつ無段階に行
うことができる。また、移動レンズ枠２７３の移動は、
レンズ筒２７０内に沿って行われるので、ＡＦ光学系Ｉ
芯ズレなどを生じることも防止できる。

【００６８】（第７の実施の形態）図９は、第７の実施
の形態の概略構成を示すものである。

【００６９】この第７の実施の形態では、第１の実施の
形態で述べたラインセンサー固定ブロック３３とベース
３４の構成を工夫してＡＦ装置の合焦位置の調整を可能
にしたものである。その他の構成は、図１を援用するも
のとする。

【００７０】ＡＦユニット２２のラインセンサー３２
は、ラインセンサー固定ブロック３３に固定され、この
固定ブロック３３をベース３４に支持している。この場
合、固定ブロック３３の下部はアリ形状（図示せず）と
なっており、ベース３４に加工されたメスアリ部（図示
せず）に嵌め込まれ、固定ブロック３３をスムーズに直
線移動できるようになっている。

【００７１】また、ベース３４には、固定ブロック３３
と対峙する突壁３４１を有し、この突壁３４１には、ネ
ジ部３５３を有する操作桿３５を設けている。

【００７２】この操作桿３５は、一方端に摘み３５１を
有し、この摘み３５１頭部の切り欠きを、ＡＦユニット
２２外部からドライバーなどで回すことで、操作桿３５
の直線移動を可能にしている。また、操作桿３５の他方
端には、鍔部３５２を有し、この鍔部３５２を、固定ブ
ロック３３に形成した溝部３３１に嵌合している。この
場合、固定ブロック３３の溝部３３１は、図１０に示す
ように操作桿３５をガタ付きなく挿通する幅寸法を有す
るとともに、鍔部３５２の厚さ寸法がガタなく嵌まり込
むうな奥行きを有している。

【００７３】しかして、使用者が、ＡＦユニット２２外
部からドライバーなどで操作桿３５の摘み３５１を回す
と、ネジ部３５３により操作桿３５は回転しながら直線
移動するので、鍔部３５２を介して固定ブロック３３と
ともに、ラインセンサー３２が光軸方向に移動され、合
焦位置を変化させることができるようになる。

【００７４】この場合、固定ブロック３３の移動は、ア
リ形状部が嵌め込まれたベース３４のメスアリ部に沿っ
て光軸方向に行われるので、ＡＦ光学系の芯ズレは起こ
らない。

【００７５】なお、固定ブロック３３の移動ガイドとし
ては、アリではなく、直動ガイドなどを利用することも
できる。

【００７６】（第８の実施の形態）図１１（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）は、第８の実施の形態の概略構成を示すも
のである。

【００７７】図において、８１、８２は、くさび角度を
同一に形成したくさび形プリズムで、これらくさび形プ
リズムは、一定間隔をおいて配置されている。そして、
一方のくさび形プリズム８２を枠本体８３に取り付けて
いる。この枠本体８３には、くさび形プリズム８２を平
行保持するための溝部８３１を有するとともに、後述す
るオスアリ８４に対応するメスアリ８３２を有し、ま
た、溝部８３１底面には、光束を通す楕円状の穴８３３
を設けている。

【００７８】枠本体８３のメスアリ８３２には、オスア
リ８４が嵌め込まれ、メスアリ８３２に沿って摺動可能
になっている。このオスアリ８４にも、他方のくさび形
プリズム８１を平行保持するための溝部８４１を有する
とともに、この溝部８４１底面には、光束を通す長穴８
４２を設けている。

【００７９】また、オスアリ８４には、ベアリング８５
が外周を圧入する形で埋め込まれており、このベアリン
グ８５の内径に摘み８６の回転軸８６２先端を回転可能
に圧入している。この回転軸８６２は、その途中に枠本
体８３側に形成したメネジ部８３４に対応するオネジ部
８６１が捩じ込まれており、摘み８６を使用者が摘んで
正転または逆転すると、メネジ部８３４に噛み合ったオ
ネジ部８６１が出し入れされ、これにともなってベアリ
ング８５によって回転は自由だが、出し入れ方向は一体
になっているオスアリ８４が、オネジ部８６１の出し入
れ方向、つまり、楕円状の穴８３３の長径方向に移動す
ることになる。

【００８０】このオスアリ８４の移動は、枠本体８３に
捩じ込まれ固定されたストッパ８７により規制されるよ
うになっている。

【００８１】しかして、摘み８６を回して、図の位置か
らオスアリ８４を移動させると、オスアリ８４に保持さ
れたくさび形プリズム８１も移動する。この場合、くさ
び形プリズム８１を保持するオスアリ８４の溝部８４１
底面と、他のくさび形プリズム８２を保持する枠本体８
３の溝部８３１底面は互いに平行で、かつオスアリ８４
の移動方向に対して平行であるため、２つのくさび形プ
リズム８１、８２により平行平面板が構成された状態
で、その厚さを変化する動作が得られ、図２で述べたと
同様な効果を期待できる。

【００８２】特に、この実施の形態によれば、くさび形
プリズム８１、８２の角度面が非接触で、しかもオスア
リ８４、枠本体８３に形成したメスアリ８３２と、それ
ぞれの溝部８３１、８４１の面精度さえ出ていれば、オ
スアリ８４の移動によって平行がくずれ光束の芯がずれ
るような危険性はまったくなく、繰り返し精度が高めら
れ、プリズムの耐久性も向上する。また、摺動部分は、
アリ機構を用いるため摺動力量やフィーリングも自由に
変えることもできる。

【００８３】なお、摘み８６の操作軸８６２とオスアリ
８４との連結はベアリング８５を使わなくても良く、回
転軸８６２の軸方向の出入りを規制するいかなる機構で
あっても良い。またくさび形プリズム８１、８２の移動
機構も、アリとは限らず市販の直動ガイド、コロやボー
ルによる直動機構などでも良い。

【００８４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ＡＦ
装置の合焦位置を段階的または無段階に微調整でき、合
焦位置を所望する任意の位置に設定できるので、実際
に、使用者は、検鏡する標本に対して、適切な位置にＡ
Ｆ装置の合焦位置の微調整を行うことができ、検鏡の作
業性が向上する。

【００８５】また、合焦位置を微調整できることは、Ａ
Ｆ装置の合焦位置調整に、さほどの精度が要求されなく
なるので、初期調整工数を少なくでき、コストを下げる
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のＡＦ装置の概略構
成を示す図。

【図２】第１の実施の形態に用いられる平行平面板の概
略構成を示す図。

【図３】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図４】第２の実施の形態に用いられるターレットの概
略構成を示す図。

【図５】本発明の第３の実施の形態に用いられるスライ
ダーの概略構成を示す図。

【図６】本発明の第４の実施の形態に用いられるスライ
ダーの概略構成を示す図。

【図７】本発明の第５の実施の形態に用いられるスライ
ダーの概略構成を示す図。

【図８】本発明の第６の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図９】本発明の第７の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図１０】第７の実施の形態に用いられる固定ブロック
の概略構成を示す図。

【図１１】本発明の第８の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図１２】従来のＡＦ装置を用いて写真撮影装置付顕微
鏡の一例の概略構成を示す図。

【符号の説明】

２１…観察光学系、２２…ＡＦユニット、２２１…穴
部、２３…観察光、２４…ビームスプリッター、２５、
２５１、２５２…光路、２６…平行平面板、２７…リレ
ーレンズ系、２８…ビームスプリッター、２９…リレ−
レンズ、３０…反射ミラ−、３１…リレーレンズ、３２
…ラインセンサー、３３…固定ブロック、３４…ベー
ス、２６１、２６２…くさび形プリズム、２６３…支持
枠、２６３１…枠本体、２６３２…突壁、２６３３…穴
部、２６３ａ…穴部、２６３ｂ…溝部、２６４…押さえ
板、２６５…皿バネ、２６６…ネジ部材、２６７…操作
軸、２６７１…ガイド、２６７２…ネジ穴、２６８…案
内筒、２６９…操作桿、２６９１…摘み、２６９２…ネ
ジ部、４１…回転軸、４２…ターレット、４２１…溝
部、４３…クリック機構、４３１…バネ、４３２…球
体、５１、６１、７１…スライダー、７２…フィルター
枠、２７０…レンズ筒、２７１１…穴部、２７１…第１
群レンズ、２７２…第２群レンズ、２７３…移動レンズ
枠、２７４…ピン、２７５…カム筒、２７５１…穴部、
２７６…レバー、３３１…溝部、３４１…突壁、３５…
操作桿、３５１…摘み、３５２…鍔部、３５３…ネジ
部、８１、８２…くさび形プリズム、８３…枠本体、８
３１…溝部、８３２…メスアリ、８３３…穴、８４…オ
スアリ、８４１…溝部、８４２…長穴、８５…ベアリン
グ、８６…摘み、８６１…オネジ部、８６２…回転軸、
８７…ストッパ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系の光路差を利用して焦点面を検出
   するオートフォーカス装置において、 前記光学系中に平行平面状の光学素子を設け、該光学素
   子の光路方向の厚さ寸法を変化可能にしたことを特徴と
   するオートフォーカス装置。
2. 【請求項２】 光学系の光路差を利用して焦点面を検出
   するオートフォーカス装置において、 前記光学系中に複数の群レンズからなるリレー光学系を
   設け、該リレー光学系の群レンズの光路方向の間隔を変
   化可能にしたことを特徴とするオートフォーカス装置。
3. 【請求項３】 光学系の光路差を利用して焦点面を検出
   するオートフォーカス装置において、 前記光学系を通った光束を受光する受光素子の光路方向
   の位置を変化可能にしたことを特徴とするオートフォー
   カス装置。