JPH0723309U - 光学部品保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学部品に与える接着剤による収差や、ねじを
有した保持リングの締付けによる収差を除去し、また部
品形状を単純化でき、これらにより光学性能を確保で
き、コストダウンが可能な光学部品保持構造を得ること
にある。 【構成】保持リング４，５を、光学部品２，３のテーパ
部２ａ，３ａと保持枠１のテーパ部１ｃ，１ｄとの間に
存在する隙間に、弾性を有するＣ字状の保持リング４，
５を装着し、保持リング４，５の弾性力により直径が大
きくなろうとする力が、保持枠１のテーパ部１ｃ，１ｄ
に作用するようにし、これにより光学部品２，３を保持
枠１に収納固定するようにしたもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば鏡筒内に設置されるレンズ、ミラー等の各種光学部品を保持 する光学部品保持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来の顕微鏡に使用されている光学部品保持構造の一例（実公平３ー５ ３２０７号公報）を示す断面図であり、これは光学部品として２個のレンズ１２ ，１３を、例えば対物鏡筒内においてその軸方向の所定位置に、異なる構造によ りで保持する場合の例である。

【０００３】 レンズ枠１１に、これに形成されたレンズ収納凹部１１ａにレンズ１２を嵌合 させると共に、レンズ収納凹部１１ａとレンズ１２に隙間に接着剤１６を注入し てレンズ収納凹部１１ａにレンズ１２を接着させた構造となっている。

【０００４】 他方のレンズ１３は、レンズ枠１１に一端部が嵌合固定されたレンズ枠１５に 次のように保持されている。すなわち、レンズ枠１５には、レンズ１３を収納す るためのレンズ収納凹部１５ａが形成され、かつレンズ枠１５のレンズ１３の挿 入側の内周面にめねじ１５ｂが形成されている。レンズ収納凹部１５ａにレンズ １３を挿入した後、めねじ１５ｂに、これに螺合可能に外周面におねじ１４ａが 形成された保持リング１４が螺合され、これによりレンズ１３が締め付け固定さ れている。なお、レンズ枠１１，１５の外周はほぼ有底筒状の保持枠１０で覆わ れている。

【０００５】 一方、従来図２とは異なる例として、前者の構造すなわち、図２のレンズ１２ を接着剤１６で接着させた構造、または後者の構造すなわち、レンズ１３を保持 リング１４で締め付け固定させた構造を、さらに別の保持枠とねじを用いて固定 する方法がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

とろこが、図２の例では、以下のような問題点がある。 （１）レンズ１２とレンズ枠１１が接着剤１６に接着されているため、温度変 化により応力集中が発生し、レンズ１２に歪みやカン（クラック）を発生させ、 光学性能を劣化させる原因となる。このことは、特に接着剤１６の熱膨張係数が 大きい場合に発生する。

【０００７】 （２）おねじ１４ａを形成した保持リング１４でレンズ１３を固定した場合、 保持リング１４の締め付けトルク力量が強すぎると、レンズ１３に不要な応力が 加わり、コマ収差、非点収差を生じ、光学性能を劣化させる。また保持リング１ ４の締め付けトルク力量が弱いと、レンズ１３にガタが生じ、光軸がずれ、光学 性能を劣化させる。このように、保持リング１４の締め付けトルク力量によって 光学性能が大きく左右され、そのトルク力量設定および調整に工数を要していた 。さらに、トルク設定が困難な部位の保持では、トルク力量のバラツキが大きく 。品質の安定性に欠けていた。

【０００８】 さらに、前述した図２以外の従来例では、部品組を構成する部品構造が複雑に なったり、各部品の加工精度も高い精度が要求され、また部品組の工数も必要に なるなど、部品数の増加、加工費、組立工数の増加となり、コスト高となってい た。

【０００９】 そこで、本考案は、光学部品に与える接着剤による収差や、ねじを有した保持 リングの締付けによる収差を除去し、また部品形状を単純化でき、これらにより 光学性能を確保でき、コストダウンが可能な光学部品保持構造を提供することを 目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、請求項１に対応する考案は、光学系を構成する外形 形状が円形の光学部品を、光学部品保持部材に形成された光学部品収納用凹部に 収納保持する光学部品保持構造において、 前記光学部品の光軸方向の一端部が当接する前記光学部品収納用凹部に当接す る当接部とは反対側の前記光学部品の周面に所望角度のテーパ部を形成し、 前記光学部品のテーパ部と対向する位置であって、前記光学部品収納用凹部を 構成している前記保持枠の内壁面に、所望角度のテーパ部を形成すると共に、 前記光学部品のテーパ部の角度を前記保持枠の内壁面のテーパ部の角度より大 きく形成し、 前記光学部品に形成されたテーパ部および前記保持枠に形成されたテーパ部の 間に存在する隙間に、弾性材料からなる環状体の一部が半径方向に切断された変 形Ｃ字状の保持リングを介在させてなり、 この保持リングの内径寸法が、前記光学部品の外径寸法より小さく、かつ前記 保持枠に装着時に前記光学部品のテーパ部を押圧できる直径になっており、 これにより前記保持リングを、前記光学部品のテーパ部と前記保持枠のテーパ 部との間に存在する隙間に装着するときに生ずる保持リングの弾性力により直径 が大きくなろうとする力が、前記保持枠のテーパ部に作用するようにしたことを 特徴とする光学部品保持構造である。

【００１１】

【作用】

請求項１に対応する考案によれば、以下のような作用効果が得られる。 光学部品および保持枠に形成された所望角度のテーパ部の隙間に、弾性材料か らなる変形Ｃ字状の保持リングに設けたので、保持リングの弾性力が光軸に対し て、ラジアル方向とスラスト方向の両方向に分かれて作用するので、この作用力 により光学部品が保持枠に固定される。

【００１２】 また該弾性力を任意に設定できるため、光学部品に大きな応力が加わらず、応 力による収差が防止できる。 さらに、光学部品および保持枠にそれぞれテーパ部が形成されているので、光 軸芯のズレが防止でき、光学性能を確保できる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照して説明する。図１は本考案による 光学部品保持構造の一実施例を示す断面図であり、保持枠１、光学部材２，３、 保持リング４から構成されている。

【００１４】 保持枠１には、光学部品２を収納固定するための光学部品収納凹部１ａが形成 され、この光学部品収納凹部１ａは光学部品２の光軸方向の一端部が、隙間バメ できるように嵌合穴１ｅが形成されている。この場合、光学部品収納凹部１ａの 嵌合穴１ｅの直径は、光学部品２の外径より僅かに小さく、かつ光学部品２の有 効光束を満足するようになっている。また、保持枠１には、光学部品収納凹部１ ａの嵌合穴１ｅが形成されている位置とは反対側、すなわち後述する光学部品２ のテーパ部２ａと対向する位置に、所望角度θ１のテーパ部１ｃが形成されてい る。この場合のテーパ部１ｃは、光学部品収納凹部１ａの嵌合穴１ｅを有する側 の直径が、後述する保持リング４の挿入する側より大きくなっている。

【００１５】 また保持枠１には、光学部品３を収納固定するための光学部品収納凹部１ｂが 形成され、この光学部品収納凹部１ｂは光学部品３の光軸方向の一端部が、隙間 バメできるように嵌合穴１ｆが形成されている。この場合、光学部品収納凹部１ ｂの嵌合穴１ｆの直径は、光学部品３の外径より僅かに小さく、かつ光学部品３ の有効光束を満足するようになっている。また、保持枠１には、光学部品収納凹 部１ｂの嵌合穴１ｆが形成されている位置とは反対側、すなわち後述する光学部 品３のテーパ部３ａと対向する位置に、所望角度θ２のテーパ部１ｄが形成され ている。この場合のテーパ部１ｄは、光学部品収納凹部１ｂの嵌合穴１ｆを有す る側の直径が、後述する保持リング４の挿入する側より大きくなっている。

【００１６】 光学部品２には、この光軸方向の一端部が嵌合される嵌合部とは反対側の周面 に所望角度α１のテーパ部２ａが形成され、この場合テーパ部２ａの所望角度α １は、保持枠１のテーパ部１ｃの所望角度θ１より大きく形成されている。

【００１７】 光学部品３には、この光軸方向の一端部が嵌合される嵌合部とは反対側の周面 に所望角度α２のテーパ部３ａが形成され、この場合テーパ部３ａの所望角度α ２は、保持枠１のテーパ部１ｄの所望角度θ２より大きく形成されている。

【００１８】 保持リング４は、光学部品２のテーパ部２ａおよび保持枠１のテーパ部１ｃの 間に存在する隙間に設けられるものであって、弾性材料からなる環状体の一部が 半径方向に切断された変形Ｃ字状となっている。この場合、保持リング４の直径 は、保持枠１に装着したときに、保持リング４の直径が大きくなろうとする力が 保持枠１に作用する大きさになっている。

【００１９】 保持リング５は、光学部品３のテーパ部３ａおよび保持枠１のテーパ部１ｄの 間に存在する隙間に設けられるものであって、弾性材料からなる環状体の一部が 半径方向に切断された変形Ｃ字状となっている。この場合、保持リング５の直径 は、保持枠１に装着したときに、保持リング５の直径が大きくなろうとする力が 保持枠１に作用する大きさになっている。

【００２０】 以上のような構成の、光学部品２，３を保持枠１にそれぞれ収納固定するには 、以下のように行なう。始めに、光学部品収納凹部１ａに光学部品２を挿入する と共に、嵌合穴１ｅに光学部品２の一端部を嵌合し、その後保持リング４を、光 学部品２のテーパ部２ａと保持枠１のテーパ部１ｃの隙間に挿入させる。

【００２１】 次に、光学部品収納凹部１ｂに光学部品３を挿入すると共に、嵌合穴１ｆに光 学部品３の一端部を嵌合し、その後保持リング５を、光学部品３のテーパ部３ａ と保持枠１のテーパ部１ｄの隙間に挿入させる。

【００２２】 このようにして保持リング４，５を、テーパ部２ａ，１ｃの隙間およびテーパ 部３ａ，１ｄの隙間に挿入させると、保持リング４，５に、この弾性力によりそ の直径が大きくなろうとする力が生じ、その力が保持枠１のテーパ部１ｃ，１ｄ に作用する。このテーパ部１ｃ，１ｄに作用する作用力は、光軸方向とこれとは 直角方向に分かれる。

【００２３】 この場合、保持枠１のテーパ部１ｃ，１ｄの直径が、保持リング４，５の挿入 側に比べて嵌合穴１ｅ，１ｆ側が大きくなるようになっているので、保持リング ４，５は、前述の作用力により嵌合穴１ｅ，１ｆ側の方向へテーパ部１ｃ，１ｄ に沿って広がろうとし、嵌合穴１ｅ，１ｆの方向へ光学部品２，３のテーパ部２ ａ，３ａと接するまで移動する。この場合、光学部品２，３と保持枠１の隙間は 、テーパ部２ａ，１ｃ、３ａ，１ｄとなっているので、保持リング４，５が光学 部品２，３に接した時点で保持リング４，５の移動は止まる。

【００２４】 しかし、保持枠１のテーパ部１ｃ，１ｄの軸方向に広がろうとする力は、作用 し続けるので、保持枠１の嵌合穴１ｅ，１ｆの方向へ作用力が作用し、この作用 力が光学部品２，３に作用する。該作用力は、光学部品２，３のテーパ部２ａ， ３ａにより、光軸に対してラジアル方向とスラスト方向に分力され、光学部品２ ，３を保持枠１に固定する固定力となる。

【００２５】 保持枠１と光学部品２，３の保持リング４，５が挿入される隙間に、テーパ部 ２ａ，３ａ、１ｃ，１ｄが形成されているので、該隙間に保持リング４，５を挿 入することにより、光学部品２，３と保持枠１とは、保持リング４，５を介して ラジアル方向、スラスト方向共にガタはなくなり、光学部品２，３は保持枠１に 押圧固定される。

【００２６】 このことにより、光軸は保持リング４，５を装着することにより、必然的に光 軸が決まってしまうので、従来の技術のように光軸の芯出し調整は不要となる。 また、光学部品２，３の押圧固定力は、保持リング４，５の弾性力によって決 定されるので、光学部品２，３に収差を生じさせない押圧力を容易に設定するこ とができ、光学部品２，３の性能を劣化させることなく、性能を確保できる。さ らに、従来の技術のようにねじ締め力による押圧力の調整も不要になり品質の安 定性が得られる。

【００２７】 さらに、図２に示す従来の技術に比べて、構造が単純化され、それに伴い、部 品形状の単純化されているので、加工費、組立て工数が削減され、コストダウン を図ることができる。

【００２８】 なお、本考案は以上述べた実施例に限定されることなく、以下のように変形す ることもできる。実施例では、光学部品２，３としてレンズを例にしているが、 これに限らず外形が円形のミラー等の光学部材なら何でもよい。また、実施例で は、同一の保持部材１に光学部品２，３を収納固定するものをあげたが、光学部 品が何個の場合であってもよい。さらに、光学部品２，３のテーパ部２ａ，３ａ の角度、保持枠１のテーパ部１ｃ，１ｄの角度を任意に変更できるが、この場合 であっても、光学部品に形成するテーパ部の角度を、保持枠１のテーパ部の角度 より大きくする必要がある。

【００２９】

【考案の効果】

本考案によれば、光学部品に与える接着剤による収差や、ねじを有した保持リ ングの締付けによる収差を除去し、また部品形状を単純化でき、これらにより光 学性能を確保でき、コストダウンが可能な光学部品保持構造を提供することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による光学部品保持構造を一実施例を示
す断面図。

【図２】従来の光学部品保持構造を一実施例を示す断面
図。

【符号の説明】

１…保持枠、１ａ，１ｂ…光学部品収納用凹部、１ｃ，
１ｄ…テーパ部、１ｅ，１ｆ…嵌合穴、２，３…光学部
材、２ａ，３ａ…テーパ部、４，５…保持リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系を構成する外形形状が円形の光学
   部品を、光学部品保持部材に形成された光学部品収納用
   凹部に収納保持する光学部品保持構造において、 前記光学部品の光軸方向の一端部が当接する前記光学部
   品収納用凹部に当接する当接部とは反対側の前記光学部
   品の周面に所望角度のテーパ部を形成し、 前記光学部品のテーパ部と対向する位置であって、前記
   光学部品収納用凹部を構成している前記保持枠の内壁面
   に、所望角度のテーパ部を形成すると共に、 前記光学部品のテーパ部の角度を前記保持枠の内壁面の
   テーパ部の角度より大きく形成し、 前記光学部品に形成されたテーパ部および前記保持枠に
   形成されたテーパ部の間に存在する隙間に、弾性材料か
   らなる環状体の一部が半径方向に切断された変形Ｃ字状
   の保持リングを介在させてなり、 この保持リングの内径寸法が、前記光学部品の外径寸法
   より小さく、かつ前記保持枠に装着時に前記光学部品の
   テーパ部を押圧できる直径になっており、 これにより前記保持リングを、前記光学部品のテーパ部
   と前記保持枠のテーパ部との間に存在する隙間に装着す
   るときに生ずる保持リングの弾性力により直径が大きく
   なろうとする力が、前記保持枠のテーパ部に作用するよ
   うにしたことを特徴とする光学部品保持構造。