JPH0734404Y2 - 光学機械の接続構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光学機械の接続構造特に移動レンズ群を支持
・案内する案内部材を有し且つ別光学機械との光軸合わ
せを必要とする光学機械の接続構造に関する。

〔従来の技術及び考案が解決しようとする問題点〕 光学系に多くのレンズを有する例えば顕微鏡等の理科学
機械、また内視鏡，眼科手術装置等の医療機械、或は半
導体検査装置等の産業機械は、近年多様性が追求され、
一つの機械をいくつかの小機械で構成する傾向にある。

例えば、顕微鏡を例にとって説明すると、第５図に示す
ように、基本的構成は架台1,焦準部2,鏡体3,鏡筒4,対物
レンズ5,接眼レンズ６及び外部照明装置から成り、これ
らは夫々分割，接続可能な小機械である。そして、写真
撮影をする場合は、第６図に示すような分光鏡7a,リレ
ーレンズ7bから成る写真撮影鏡筒７を上記鏡体３と鏡筒
４との間に光軸９を顕微鏡の光軸と合わせた状態で接続
し、これらの光学系を介して写真撮影装置８によって写
真撮影を行なうようになっている。また、ウエハー等の
表面が鏡面に近い標本を観察する場合に必要な同軸照明
は、第７図に示すような光源10a,リレーレンズ10b,分光
鏡10cから成る同軸照明装置10を鏡体３と鏡筒４の間に
光軸11を顕微鏡の光軸と合わせた状態で接続し、光源10
aから発せられた光をこれらの光学系、鏡体３の光学系
及び対物レンズ５を介して標本面に照射するようになっ
ている。更に、複数人で観察するための共覧鏡筒，暗視
野観察をするための暗視野照射装置等が鏡体３と鏡筒４
との間或は鏡体３と対物レンズ５との間等に顕微鏡と光
軸を合わせた状態で接続され、目的に合わせて小機械の
組み合せが選べるようになっている。

上述のように、顕微鏡一つを例にとっても明らかなよう
に、光学機械を接続する機会は非常に多く、その場合夫
々の小機械の機能を十分に発揮させるために光軸合わせ
と正確な光路長の確保が重視されるが、後者については
従来から接続部分にアフォーカル系を用いることで特に
問題とされていない。しかしながら、光軸合わせを確保
した接続構造については様々なものがあり、その代表的
なものについて説明する。

第８図に示した接続構造は丸アリ方式であって、例えば
一方の光学機械12にオスアリ12aが他方の光学機械13に
メスアリ13aが夫々形成されていて、オスアリ12aをメス
アリ13aに落とし込み、締めつけネジ14の先端をオスア
リ12aの斜面12bに押接せしめて両光学機械12,13を接続
するが、光軸合わせのためには両光学機械12,13におい
て光軸12c,13bに対するオスアリ12a及びメスアリ13aの
同心度と接続面12d,13cの直角度の精度が要求され、精
度を要求される面が多数になるので、加工コストが高く
高価にならざるを得ない。

又、第９図に示した接続構造は丸嵌合方式であって、例
えば光学機械15に円筒ボス15aが光学機械16に嵌合穴16a
が夫々形成されていて、円筒ボス15aを嵌合穴16aに差し
込み、締めつけネジ17の先端を円筒ボス15aのＶ溝斜面1
5bに押接せしめて両光学機械を接続するものであり、光
軸合わせのためには両光学機械15,16において光軸15c,1
6bに対する円筒ボス15a,嵌合穴16aの同心度と平行度の
精度が要求されるが、精度を要求される面が円筒ボス15
a,嵌合穴16aの各側面一つずつなので、丸アリ方式のも
のより加工コストが安く安価に提供できるという利点が
ある。

ところで、光学機械の中には光軸と平行にレンズ群を移
動させるもの例えばズーム光学系を有するものがある
が、このような構造の光学機械と別光学機械との接続を
丸嵌合方式で実現した例を第10図に示す。この場合、移
動レンズ群18はレンズ枠19に固定され、さらにレンズ枠
19は光軸20と平行に配置された案内部材21a,21bに摺動
可能に装架されている。レンズ枠19は、第11図に示すよ
うに案内部材21aとガタなく嵌合する孔19aと、孔19aを
中心にレンズ枠19全体が回転しないように案内部材21b
と上下方向にガタなく嵌合する長孔19bとを有してい
て、移動レンズ群18を光軸20と平行に移動させるように
なっている。また、円筒ボス22は別光学機械と丸嵌合方
式で接続させるためのものであり、ハウジング23と一体
化されるかもしくは別体に形成されてネジ固定される。
ここで、光軸20と円筒ボス22の同心度及び平行度につい
て考えると、円筒ボス22とハウジング23が一体の場合
は、第１に光軸20と案内部材21a,21bの平行度及び位置
の精度が要求され、第２に案内部材21a,21bと円筒ボス2
2の平行度及び位置精度が要求される。従って、光軸20
と円筒ボス22の同心度および平行度を高精度にすること
は非常に困難で、これを実現するには加工コストも著し
く高くなり高価にならざるを得ない。また、円筒ボス22
とハウジング23を別体で形成する場合は、第１に光軸20
と円筒ボス22の取り付け面23aとの直角度の精度が要求
され、第２に光軸20と円筒ボス22の同心度が要求され
る。通常、光軸20と円筒ボス22の同心度は、円筒ボス22
の取り付け時の調整により高精度にできるが、調整する
のに時間がかかるため、やはり高価にならざるを得な
い。

しかしながら、観察光学系において光軸合わせに高精度
を求めるという要求は強く、そのため、通常高価になる
のは仕方ないとされてきた。

本考案は、以上のような問題点に鑑み、移動レンズ群を
支持・案内する案内部材を有し且つ別光学機械との光軸
合わせを必要とする光学機械の接続構造において、光軸
合わせを高精度で簡単且つ安価に実現し得る接続構造を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本考案による光学機械の接続構造は、移動レンズ群を支
持・案内する案内部材を有し且つ別光学機械との光軸合
わせを必要とする光学機械の接続構造において、上記光
学機械の接続面に上記案内部材の端部を露出せしめると
共に上記別光学機械の接続面の該端部に対応する位置に
嵌合部を設け、前記端部と嵌合部とを嵌合せしめること
により上記両光学機械の光軸合わせが行われるようにし
て、従来例の円筒ボスの如き位置合せ部材をわざわざ形
成する必要がなくなると共に、要求される精度が上記案
内部材と上記両光学機械の各光軸との位置精度だけとな
って従来例に比べて格段に少なくなるようにしたもので
ある。

〔実施例〕

以下、図示した各実施例に基づき本考案を詳細に説明す
る。

第１図は第１実施例を示しており、移動レンズ群50はレ
ンズ枠51に固定され、さらにレンズ枠51が光軸52と平行
に配置された丸棒状の一対の案内部材53に支持・案内さ
れ、レンズ枠51の孔及び長孔によって光軸52と平行に移
動せしめられることは従来と何ら変わりない。しかし、
案内部材53の端部はレンズ枠51の移動範囲のみならずハ
ウジング54の接続面の外部まで突出せしめられており、
別光学機械55との接続において別光学機械55の接続面の
上記端部に対応する位置に形成された嵌合孔56と嵌合長
孔57に嵌合せしめられ、光軸合わせのための位置合わせ
要素として用いられる。従って、移動レンズ群50を支持
・案内する案内部材53を別光学機械55との接続における
光軸合わせのための位置合わせ要素として用いたから、
従来例の円筒ボスの如き位置合わせ部材をわざわざ形成
する必要がない。しかも、別光学機械55が案内部材53に
嵌合して接続されるため、光軸合わせに要求される精度
が案内部材53と両光学機械の各光軸との位置精度だけと
なって従来例に較べて格段に少なくなるので、高精度の
位置合わせが可能である。従って、光軸合わせを高精度
で簡単且つ安価に実現することができる。

第２図は第２実施例を示しており、これは移動レンズ群
の光軸と平行な移動にローラーガイドを用いた例であ
る。移動レンズ群60はレンズ枠61に固定され、さらに光
軸62と平行にレンズ枠61に固定されたガイドレール63,
光軸62と平行にハウジング65に固定されたガイドレール
64及び両ガイドレール63,64の間に挾持された図示しな
い円筒コロから構成されるローラーガイドにより、光軸
62と平行に移動せしめられるようになっている。又、ハ
ウジング65に固定されるガイドレール64の端部は、ハウ
ジング65の接続面の外部まで突出せしめられており、別
光学機械66との接続において別光学機械66の接続面の上
記端部に対応する位置に形成された嵌合溝67に嵌合せし
められて光軸合わせのための位置合わせ要素として用い
られ、第１実施例と同じ効果を得る。

第３図は第３実施例を示しており、これは移動レンズ群
の光軸と平行な移動に丸嵌合を用いた例である。移動レ
ンズ群70はレンズ枠71に固定され、さらにレンズ枠71は
光軸76と平行な管状案内部材72に支持・案内されてい
る。又、管状案内部材72の端部はレンズ枠71の移動範囲
外に延長されてハウジング73の接続面に露出せしめら
れ、別光学機械74との接続において別光学機械74の接続
面に形成された円筒ボス75が嵌合せしめられ、光軸合わ
せのための位置合わせ要素としてて用いられる。従っ
て、第１実施例と同じ効果が得られる。

第４図は第４実施例を示しており、これは移動レンズ群
の光軸と平行な移動にアリを用いた例である。移動レン
ズ群80はレンズ枠81に固定され、さらに光軸82と平行に
レンズ枠81に形成されたメスアリ83とハウジング84に固
定されたオスアリ85により光軸82と平行に移動せしめら
れる。又、オスアリ85の端部はハウジング84の接続面の
外部まで突出せしめられており、別光学機械86との接続
において別光学機械86の接続面の上記端部に対応する位
置に形成されたメスアリ87に嵌合せしめられて光軸合わ
せのための位置合わせ要素として用いられ、第１実施例
と同じ効果を得る。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案による光学機械の接続構造は、光軸
合わせを高精度で簡単且つ安価に実現し得るという実用
上重要な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による光学機械の接続構造の第１実施例
の一部破断斜視図、第２図乃至第４図は夫々第２乃至第
４実施例の一部破断斜視図、第５図は顕微鏡の基本構成
を示す図、第６図及び第７図は夫々顕微鏡に接続される
写真撮影鏡筒及び同軸照明装置の概略断面図、第８図は
従来例を示す断面図、第９図は他の従来例の断面図、第
10図及び第11図は更に他の従来例の斜視図及びそのレン
ズ枠の正面図である。 50,60,70,80……移動レンズ群、51,61,71,81……レンズ
枠、52,62,72,82……光軸、53,72……案内部材、54,65,
73,84……ハウジング、55,66,74,86……別光学機械、56
……嵌合穴、57……嵌合長穴、63,64……ガイドレー
ル、75……円筒ボス、83,87……メスアリ、85……オス
アリ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】移動レンズ群を支持・案内する案内部材を
   有し且つ別光学機械との光軸合わせを必要とする光学機
   械の接続構造において、上記光学機械の接続面に上記案
   内部材の端部を露出せしめると共に上記別光学機械の接
   続面の該端部に対応する位置に嵌合部を設け、前記端部
   と嵌合部とを嵌合せしめることにより上記両光学機械の
   光軸合わせが行われるようにしたことを特徴とする接続
   構造。