JPH10260343A - 光学鏡筒の交換機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、光学鏡筒交換の際の取扱い作業を簡
単にできるとともに、小型化を実現できる光学鏡筒の交
換機構を提供する。 【解決手段】押圧部材１４をヘッド部本体１１の段部１
１４に当接させた状態で、押圧部材１４の溝部１４２を
ヘッド部本体１１の穴部１１１に一致させ、この状態か
ら、交換レンズ１２をヘッド部本体１１の穴部１１１に
挿入して、押圧部材１４をヘッド部本体１１の段部１１
４より離間する方向に移動させることで、剛球１３を介
した押圧力により、交換レンズ１２が穴部１１１中に引
き込まれる方向に移動され、交換レンズ１２端部の段部
１２２がヘッド部本体１１の穴部１１１側端面に当接し
た位置で穴部１１１に固定される

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオマイクロス
コープに用いられる対物レンズなどの光学鏡筒の交換機
構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば飛行機や大型機械などの点
検作業で、非常に狭く入り込んだ場所を点検するような
場合に、ビデオマイクロスコープが用いられることがあ
る。このようなビデオマイクロスコープは、対物レン
ズ、撮像素子および光照射窓を有するヘッド部に、光フ
ァイバを介してカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）
および光源を有する本体部を接続したもので、本体部の
光源からの照明光を光ファイバを通してヘッド部の光照
射窓から対象物の所望する部位を照明するとともに、対
物レンズによって拡大された観察画像を撮像素子により
撮像し、この撮像素子により撮像した画像信号をカメラ
コントロールユニットで画像処理を行ってモニタに対象
物の所望する部位の拡大画像を表示するようにしてい
る。

【０００３】ところで、ビデオマイクロスコープでは、
実際に使用する場所に応じて倍率の異なる対物レンズを
選択的に交換して使用したい場合があり、このため、こ
れら対物レンズを交換可能に支持するものとして、光学
鏡筒の交換機構が用いられている。

【０００４】図５（ａ）（ｂ）は、このような光学鏡筒
の交換機構の一例を示すもので、ビデオマイクロスコー
プのヘッド部の支持部材１にメスネジ部１ａを形成する
とともに、交換レンズ２にオスネジ部２ａを形成し、こ
の支持部材１側のメスネジ部１ａに対物レンズ２のオス
ネジ部２ａをねじ込むことにより、交換レンズ２を支持
部材１に固定するようにしたネジ込み方式のもの、ま
た、図６および図７（ａ）（ｂ）に示すようにビデオマ
イクロスコープのヘッド部３に取り付けた筒状の支持部
材４の内側周面に軸方向に沿った溝部４１を形成すると
ともに、支持部材４内部に溝部４１に連通する切欠き５
１を有する環状の板バネ５を設け、このような支持部材
４に対して交換レンズ６に設けられたピン６１を溝部４
１に一致させ溝部４１に沿って直線的に挿入した後、所
定角度回動させて、板バネ５の溝部５２に係合させるこ
とで、交換レンズ６を本体部３に固定するようにしたバ
ヨネット方式のものなどが知られている。

【０００５】さらに、特開昭５８−１１４００６号公報
には、対物レンズを対物レンズ取付け部に押し込んでク
リック機構により係止するのに、スチールボールとバネ
部材を組み合わせたものを用いることが開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のネジ
込み方式のものは、交換レンズ２を交換する際の交換レ
ンズ２の着脱に大きな操作量が必要で、さらに、交換レ
ンズ２をネジ込む際に、ネジの噛み合わせ位置を探す必
要があるなど、取扱いが面倒になるという問題があり、
また、バヨネット方式のものは、環状の板バネ５を収容
する関係で、筒状の支持部材４の外径が、さらに大きく
なってしまうという問題があった。さらに、特開昭５８
−１１４００６号公報のものは、スチールボールとバネ
部材が交換レンズの半径方向に対して直線的に配置され
るため、同様に支持部材の外径が、大きくなってしま
い、ビデオマイクロスコープの特徴であるハンドリング
性を悪化させる欠点があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、光学鏡筒交換の際の取扱い作業を簡単にできるとと
もに、小型化を実現できる光学鏡筒の交換機構を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
穴部を有するとともに、該穴部中に達する貫通孔を形成
した交換機構本体と、この交換機構本体の貫通孔中に移
動自在に保持され、且つその一部は前記穴部中に突出可
能にした球体と、前記交換機構本体に対して移動可能に
設けられ、その移動により前記球体を前記穴部側に押圧
する押圧部材と、前記交換機構本体の穴部に挿入される
とともに、前記球体に対応する外周部に斜面を設けた光
学鏡筒とにより構成している。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載にお
いて、押圧部材は、前記交換機構本体に対してネジ部を
介して移動可能に設けられている。請求項３記載の発明
は、請求項１記載において、押圧部材は、前記交換機構
本体に対してバネの偏倚力に抗して移動可能に設けられ
ている。

【００１０】この結果、本発明によれば、交換機構本体
の穴部中に光学鏡筒を挿入して押圧部材を移動するだけ
で、この押圧部材の移動にともない光学鏡筒を穴部中に
引き込んで固定することができるので、光学鏡筒交換の
際の取扱い作業を簡単にできる。また、押圧部材の移動
にともない球体に穴部側への押圧力を発生させ、光学鏡
筒の穴部中への引き込力を得られるようにしているの
で、径方向の構成の広がりを最小限に抑えることがで
き、これにより小型化を実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に実施の形態を図面
に従い説明する。 （第１の実施の形態）図１（ａ）（ｂ）は、本発明が適
用されるビデオマイクロスコープのヘッド部の概略構成
を示している。図において、１１はヘッド部本体で、こ
のヘッド部本体１１には、交換レンズ１２を着脱可能に
設けている。

【００１２】また、ヘッド部本体１１には、対象物を照
明するための照明ヘッドおよび撮像部としてＣＣＤカメ
ラヘッド（ともに図示せず）が収容され、さらに、ビデ
オマイクロスコープ本体部（図示せず）から導入された
信号線１７およびライトガイド１８が接続されている。
ここで、信号線１７は、ＣＣＤカメラヘッドとビデオマ
イクロスコープ本体部との信号のやり取りを行うための
ものである。ライトガイド１８は、照明ヘッドに照明光
を送るための光ファイバからなるものである。

【００１３】図２（ａ）（ｂ）は、ヘッド部本体１１に
対する交換レンズ１２の交換機構を示している。この場
合、交換機構本体としてのヘッド部本体１１は、光学機
構としての交換レンズ１２に対応する端面に穴部１１１
を形成している。この穴部１１１は、交換レンズ１２を
着脱するためのもので、その縁部には、交換レンズ１２
の挿脱を案内するスリット１１２が形成されている。ま
た、このヘッド部本体１１には、ヘッド部本体１１側面
から穴部１１１まで達する貫通孔１１３が形成されてお
り、この貫通孔１１３に球体として剛球１３が保持され
ている。

【００１４】この貫通孔１１３は、図３に示すように、
その内径を剛球１３の外径より僅かに大きくして、貫通
孔１１３中を剛球１３が自由に移動できるようになって
いる。この貫通孔１１３の穴部１１１側の開口には、剛
球１３の脱落を防止する剛球１３の外径より僅かに小さ
な内径を有する鍔部１１１ａが形成されており、剛球１
３の一部が穴部１１１中に突出した状態で保持できるよ
うになっている。

【００１５】また、ヘッド部本体１１の穴部１１１と対
応する外周部には、筒状の押圧部材１４が嵌合されてい
る。この場合、押圧部材１４は、その基端部側内周面に
ネジ部１４１を形成し、ヘッド部本体１１に対してねじ
込み可能になっている。また、押圧部材１４の先端部側
の内周面には円周方向に沿って、貫通孔１１３に対応す
る溝部１４２が形成されている。この溝部１４２は、貫
通孔１１３の内径より大きな幅寸法を有するとともに、
基端部側には、テーパ面１４２ａが形成されている。こ
のテーパ面１４２は、交換レンズ１２を固定する際に、
剛球１３に対し半径方向に押圧力を加えるためのもので
ある。この場合、溝部１４２は、押圧部材１４をヘッド
部本体１１の段部１１４に当接するまでねじ込んだ状態
で、貫通孔１１３に対応する位置にくるようになってい
る。

【００１６】一方、交換レンズ１２は、ヘッド部本体１
１の穴部１１１に着脱される先端部周面に、円周方向に
沿って溝部１２１を形成している。この溝部１２１は、
両縁部にテーパ面１２１ａを形成している。また、交換
レンズ１２にはピン１５が設けられている。このピン１
５は、交換レンズ１２の回転方向を規制するとともに、
ヘッド部本体１１のスリット１１２に沿って交換レンズ
１２の直線方向の移動を案内するためのものである。さ
らに、交換レンズ１２には、ヘッド部本体１１の穴部１
１１側端面に当接する段部１２２が形成されている。

【００１７】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。まず、ヘッド部本体１１に交換レンズ
１２を装着する場合は、図２（ａ）に示すように押圧部
材１４をヘッド部本体１１の段部１１４に当接するまで
ねじ込み、溝部１４２をヘッド部本体１１の穴部１１１
に一致させる。この場合、図３に示すように剛球１３
は、溝部１４２のテーパ面１４２ａでの押圧力から解放
され、貫通孔１１３開口に形成した脱落防止用の鍔部１
１１ａにより穴部１１１中に一部突出している状態で安
定している。

【００１８】この状態から、図２（ｂ）に示すように交
換レンズ１２をヘッド部本体１１の穴部１１１に挿入
し、交換レンズ１２の溝部１２１を穴部１１１の貫通孔
１１３より突出している剛球１３に対応させる。この場
合、交換レンズ１２は、ピン１５をヘッド部本体１１の
スリット１１２に一致させることにより、回転方向を規
制されるとともに、スリット１１２に沿って直線方向に
案内される。

【００１９】そして、押圧部材１４を、そのねじ込みを
緩める方向に回転させて、ヘッド部本体１１の段部１１
４より離間する方向に移動させる。すると、この押圧部
材１４の移動にともない、溝部１４２のテーパ面１４２
ａによる剛球１３の押圧力が徐々に強まり、この剛球１
３を介した押圧力により、交換レンズ１２の溝部１２１
のテーパ面１２１ａが押され、交換レンズ１２は、穴部
１１１中に引き込まれる方向に移動される。そして、交
換レンズ１２端部の段部１２２がヘッド部本体１１の穴
部１１１側端面に当接すると、押圧部材１４の移動に規
制がかかり、この状態で、交換レンズ１２は、ヘッド部
本体１１の穴部１１１に固定される。

【００２０】この場合、押圧部材１４の移動ストローク
は、Ｌとなる。この状態では、剛球１３は、鍔部１１１
ａには接していない。つまり、剛球１３の半径方向の移
動ストロークには余裕がある。

【００２１】次に、ヘッド部本体１１より交換レンズ１
２を取り外す場合は、押圧部材１４を再びねじ込み方向
に回転させる。すると、押圧部材１４の移動にともな
い、溝部１４２のテーパ面１４２ａによる剛球１３への
押圧力は弱まり、これとともに、剛球１３による交換レ
ンズ１２の溝部１２１のテーパ面１２１ａの押圧が解除
されるようになり、この状態から、交換レンズ１２は、
ヘッド部本体１１の穴部１１１より引き抜くことができ
る。

【００２２】従って、このようにすれば、押圧部材１４
をヘッド部本体１１の段部１１４に当接させた状態で、
押圧部材１４の溝部１４２をヘッド部本体１１の穴部１
１１に一致させ、この状態から、交換レンズ１２をヘッ
ド部本体１１の穴部１１１に挿入して、押圧部材１４を
ヘッド部本体１１の段部１１４より離間する方向に移動
させることで、剛球１３を介した押圧力により、交換レ
ンズ１２は穴部１１１中に引き込まれる方向に移動させ
られ、交換レンズ１２端部の段部１２２がヘッド部本体
１１の穴部１１１側端面に当接した位置で穴部１１１に
固定されるようになっている。

【００２３】これにより、ヘッド部本体１１の穴部１１
１中に交換レンズ１２を挿入して押圧部材１４を移動さ
せるだけで、この押圧部材１４の移動にともない交換レ
ンズ１２を穴部１１１中に引き込んで固定することがで
きるので、レンズ交換の際の取扱い作業を簡単にでき
る。

【００２４】また、押圧部材１４のヘッド部本体１１に
沿った移動により、剛球１３に穴部１１１側への押圧力
を発生させ、交換レンズ１２の穴部１１１中への引き込
力が得られるようになるので、従来のクリック機構に見
られるようなフィールドボールとバネ部材がこう関連図
の半径方向に対して直線的に配置されることがないの
で、径方向の構成の広がりを最小限に抑えることがで
き、これにより小型化を実現することができる。

【００２５】さらに、ヘッド部本体１１側に交換レンズ
１２を固定するための構成が集中しているので、交換レ
ンズ１２の簡素化が可能となり、交換レンズ１２を安価
にできることから、このような交換レンズ１２を複数個
所有する場合には、経済的に有利となる。

【００２６】さらにまた、交換レンズ１２の回転方向の
位置が規制されているため、交換レンズに設ける指標を
任意の位置に設定できる。 （第２の実施の形態）図４（ａ）（ｂ）（ｃ）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２と
同一部分には、同符号を付している。

【００２７】この場合、ヘッド部本体１１の穴部１１１
を有する端部に設けられる押圧部材１４と、このヘッド
部本体１１の段部１１４との間にバネ１６を介在し、常
時、このバネ１６により押圧部材１４をヘッド部本体１
１の段部１１４より離間する方向に偏倚するようにして
いる。ここで、１１５は、押圧部材１４の離間方向の移
動を規制するストッパである。

【００２８】そして、押圧部材１４をバネ１６の偏倚力
に抗してヘッド部本体１１の段部１１４に当接させた状
態で、図３に示すように剛球１３に対する押圧力を解放
して、剛球１３が貫通孔１１３開口の脱落防止用の鍔部
１１１ａにより穴部１１１中に一部突出している状態に
設定して、押圧部材１４をバネ１６の偏倚力によりヘッ
ド部本体１１の段部１１４より離間している状態で、溝
部１４２のテーパ面１４２ａにより剛球１３を押圧する
ようにしている。

【００２９】しかして、このような構成において、ヘッ
ド部本体１１に交換レンズ１２を装着する場合は、図４
（ｂ）に示すように押圧部材１４をバネ１６の偏倚力に
抗してヘッド部本体１１の段部１１４に当接するまで押
し込み、溝部１４２をヘッド部本体１１の穴部１１１に
一致させる。

【００３０】次いで、同図（ｃ）に示すように交換レン
ズ１２の先端部をヘッド部本体１１の穴部１１１にスリ
ット１１２に沿って挿入し、交換レンズ１２の溝部１２
１を、穴部１１１の貫通孔１１３より突出している剛球
１３に対応させる。そして、この状態から、押圧部材１
４のバネ１６の偏倚力に抗した押し込みを解除すると、
バネ１６の偏倚力による押圧部材１４のヘッド部本体１
１の段部１１４から離間する方向の移動にともない、溝
部１４２のテーパ面１４２ａにより剛球１３に対する押
圧力が徐々に強まり、この剛球１３を介した押圧力によ
り、交換レンズ１２の溝部１２１のテーパ面１２１ａが
押され、交換レンズ１２は、穴部１１１中に引き込まれ
る方向に移動される。そして、交換レンズ１２端部の段
部１２２がヘッド部本体１１の穴部１１１側端面に当接
すると、押圧部材１４の移動に規制がかかり、この状態
で、交換レンズ１２は、ヘッド部本体１１の穴部１１１
に固定される。

【００３１】この場合も、押圧部材１４の移動ストロー
クは、Ｌとなる。この状態では、剛球１３は、鍔部１１
１ａには接していない。つまり、剛球１３の半径方向の
移動ストロークには余裕がある。

【００３２】次に、ヘッド部本体１１より交換レンズ１
２を取り外す場合は、押圧部材１４を再びバネ１６の偏
倚力に抗してヘッド部本体１１の段部１１４に当接する
まで押し込み、溝部１４２をヘッド部本体１１の穴部１
１１に一致させる。すると、押圧部材１４の移動にとも
ない、溝部１４２のテーパ面１４２ａによる剛球１３へ
の押圧力は弱まり、これとともに、剛球１３による交換
レンズ１２の溝部１２１のテーパ面１２１ａの押圧が解
除されるようになり、この状態で、交換レンズ１２は、
ヘッド部本体１１の穴部１１１より引き抜くことができ
る。

【００３３】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る。また、押圧部
材１４をバネ１６の偏倚力に抗して移動させるだけで、
交換レンズ１２の着脱ができるので、操作性が改善さ
れ、取扱いをさらに簡単なものにできる。

【００３４】なお、上述した第１および第２の実施の形
態では、押圧部材１４をヘッド部本体１１の段部１１４
に当接させた状態で、押圧部材１４の溝部１４２をヘッ
ド部本体１１の穴部１１１に一致させ、交換レンズ１２
をヘッド部本体１１の穴部１１１に挿入した状態から押
圧部材１４をヘッド部本体１１の段部１１４より離間す
る方向に移動させることで、交換レンズ１２をヘッド部
本体１１の穴部１１１に固定するようにしたが、これと
は逆に、押圧部材１４をヘッド部本体１１の段部１１４
より離間させた状態で、押圧部材１４の溝部１４２をヘ
ッド部本体１１の穴部１１１に一致させ、交換レンズ１
２をヘッド部本体１１の穴部１１１に挿入した状態か
ら、押圧部材１４をヘッド部本体１１の段部１１４に当
接するまで移動させることで、剛球１３により交換レン
ズ１２をヘッド部本体１１の穴部１１１に固定するよう
にもできる。これには、押圧部材１４の溝部１４２のテ
ーパ面１４２ａを押圧部材１４の先端部側の縁部に形成
するようにすればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、交
換機構本体の穴部中に光学鏡筒を挿入して押圧部材を移
動するだけで、この押圧部材の移動にともない光学鏡筒
を穴部中に引き込んで固定することができるので、光学
鏡筒交換の際の取扱い作業を簡単にできる。

【００３６】また、押圧部材の移動にともない球体に穴
部側への押圧力を発生させ、光学鏡筒の穴部中への引き
込力を得るようにしているので、径方向の構成の広がり
を最小限に抑えることができ、これにより小型化を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の全体構成を示す
図。

【図２】第１の実施の形態の概略構成を示す図。

【図３】第１の実施の形態の要部を拡大して示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図５】従来の光学鏡筒の交換機構の一例の概略構成を
示す図。

【図６】従来の光学鏡筒の交換機構の他例の概略構成を
示す図。

【図７】従来の光学鏡筒の交換機構の他例の概略構成を
示す図。

【符号の説明】

１１…ヘッド部本体、 １１１…穴部、 １１１ａ…鍔部、 １１２…スリット、 １１３…貫通孔、 １１４…段部、 １２…交換レンズ、 １２１…溝部、 １２１ａ…テーパ面、 １２２…段部、 １３…剛球、 １４…押圧部材、 １４１…ネジ部、 １４２…溝部、 １４２ａ…テーパ面、 １５…ピン、 １６…バネ、 １７…信号線、 １８…ライトガイド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穴部を有するとともに、該穴部中に達す
   る貫通孔を形成した交換機構本体と、 この交換機構本体の貫通孔中に移動自在に保持され、且
   つその一部は前記穴部中に突出可能にした球体と、 前記交換機構本体に対して移動可能に設けられ、その移
   動により前記球体を前記穴部側に押圧する押圧部材と、 前記交換機構本体の穴部に挿入されるとともに、前記球
   体に対応する外周部に斜面を設けた光学鏡筒とを具備し
   たことを特徴とする光学鏡筒の交換機構。
2. 【請求項２】 押圧部材は、前記交換機構本体に対して
   ネジ部を介して移動可能に設けられたことを特徴とする
   請求項１記載の光学鏡筒の交換機構。
3. 【請求項３】 押圧部材は、前記交換機構本体に対して
   バネの偏倚力に抗して移動可能に設けられたことを特徴
   とする請求項１記載の光学鏡筒の交換機構。