(57)【要約】【課題】本発明では、スプリング緩衝機能による光軸偏心を防止した顕微鏡対物レンズを提供する。【解決手段】本発明の上記課題は、内部に光学系を備える内筒と、前記内筒が光軸に沿って摺動可能に嵌め込まれた鏡胴と、前記鏡胴の側面に光軸に沿って備えられた前記鏡胴を貫く長溝部と、前記内筒に固定されてかつ、前記長溝部に嵌め込まれて移動する第１のビスを備え、前記第１のビスに対して伸縮部材によって圧力を掛けることによって機能する緩衝機構付き顕微鏡対物レンズによって解決される。【選択図】図１−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に光学系を備える内筒と、
前記内筒が光軸に沿って摺動可能に嵌め込まれた鏡胴と、
前記鏡胴の側面に光軸に沿って備えられて前記鏡胴を貫く長溝部と、
前記内筒に固定されてかつ、前記長溝部に嵌め込まれて移動する第１のビスを備え、
前記第１のビスに対して伸縮部材によって圧力を掛けることによって機能する緩衝機構付き顕微鏡対物レンズ。
【請求項２】
前記伸縮部材は引っ張りばねであり、前記鏡胴に固定された第２のビスと前記第１のビスの間に張力を掛けることを特徴とする請求項１に記載の緩衝機構付き顕微鏡対物レンズ。
【請求項３】
前記引っ張りばねは、前記長溝部に嵌め込まれた状態で伸縮運動をすることを特徴とする請求項２に記載の緩衝機構付き顕微鏡対物レンズ。
【請求項４】
前記伸縮部材はねじりコイルばねであり、前記鏡胴に固定された第２のビスと前記第１のビスの間に張力を掛けることを特徴とする請求項１に記載の緩衝機構付き顕微鏡対物レンズ。
【請求項５】
前記伸縮部材は前記鏡胴の外周に巻きついた圧縮ばねであり、前記第１のビスを押圧することを特徴とする請求項１に記載の緩衝機構付き顕微鏡対物レンズ。
【請求項６】
前記第１のビスの外径と前記長溝部の溝幅はほぼ等しいことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の緩衝機構付き顕微鏡対物レンズ。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかに記載の緩衝機構付き顕微鏡対物レンズを利用した顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は顕微鏡対物レンズに関し、特にスプリングによる緩衝機能を有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡対物レンズとして、スプリング緩衝機能を持つものが知られている。高倍率や高ＮＡの対物レンズなどでは、対物レンズの先端と焦点位置（つまり標本位置）の間の距離である作動距離（ＷＤ：Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）の短いもが多い。そのため、対物レンズの先端と標本またはカバーガラスが衝突することがしばしばある。そのために、対物レンズに緩衝機能を持たせることによって、対物レンズや標本の破損を防ぐのである。
【０００３】
例えば図４に示される対物レンズの概略図は、従来のスプリング緩衝機構を示している。対物レンズ内のレンズ群１は鏡枠２によって所望の間隔に調節され、内筒３の中に配置される。そして、この内筒３は対物胴４の内部に摺動可能に配置される。内筒３は緩衝機能を持つために、対物胴４の後部に配置されたリング絞り６と内筒３の後部の間に圧縮ばね１１を配置する。この構成によって、内筒３は対物胴４の前方に押し付けられた状態となり、内筒３の先端と標本あるいはカバーガラスが接触した場合には圧縮ばね１１が伸縮することによって衝撃を吸収する。
【０００４】
上記の構成は衝撃を緩衝することができるが、内筒３が対物胴４の内部を摺動することにより、光軸偏心が発生するという欠点を持つ。顕微鏡の対物レンズは高度に収差を補正することにより高い性能を維持しているので、このように光軸偏心は大きな問題となる。
【０００５】
図５は内筒３が対物胴４の内部を摺動することによる光軸偏心の発生を説明する。図５の（ａ）および（ｂ）は、図４の従来型対物レンズの内筒３と、対物胴４と、圧縮ばね１１と、内筒３を対物胴４に押し付けて固定するリング１４を模式的に抜き出したものである。
【０００６】
内筒３が対物胴４の内部を摺動するためにはどうしても遊びが必要となる。つまり、内筒３の外径と対物胴４の内径には隙間Δが存在する。この隙間Δの分だけ、内筒３は対物胴４の中を光軸と直交方向に移動することができてしまう。このことにより、対物レンズに偏心が発生してしまう。図５の（ａ）はこの光軸偏心の仕組を図示している。
【０００７】
また、リング１４と内筒３の接点は理想的には円周であるが、現実的にはその円周上の一点となってしまうことがある。その場合にはこの接点を支点として、内筒３がεだけ傾くことができる。このことも対物レンズに光軸偏心を発生させてしまう原因となる。図５の（ｂ）はこの光軸偏心の仕組を図示している。
【０００８】
上記のようなスプリング緩衝機能による光軸偏心を防止する技術として特許文献１があるが、この方法では確実に光軸偏心を防止することはできない。
【特許文献１】特開２００６−３３７７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、スプリング緩衝機能による光軸偏心を防止した顕微鏡対物レンズを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記課題は、内部に光学系を備える内筒と、前記内筒が光軸に沿って摺動可能に嵌め込まれた鏡胴と、前記鏡胴の側面に光軸に沿って備えられて前記鏡胴を貫く長溝部と、前記内筒に固定されてかつ、前記長溝部に嵌め込まれて移動する第１のビスを備え、前記第１のビスに対して伸縮部材によって圧力を掛けることによって機能する緩衝機構付き顕微鏡対物レンズによって解決される。この構成の顕微鏡対物レンズでは、内筒に対して偏った力が掛けられて摺動するので、常に安定して摺動し、光軸偏心を防止することができる。
【００１１】
上記構成において、前記伸縮部材は引っ張りばねであり、前記鏡胴に固定された第２のビスと前記第１のビスの間に張力を掛ける構成が考えられる。このとき、前記引っ張りばねは、前記長溝部に嵌め込まれた状態で伸縮運動をすることが望ましい。このような構成にすると、長溝部にビスとばねの両方を格納できるので省スペースな構成となる。
【００１２】
上記構成において、前記伸縮部材はねじりコイルばねであり、前記鏡胴に固定された第２のビスと前記第１のビスの間に張力を掛ける構成も考えられる。また、前記伸縮部材は前記鏡胴の外周に巻きついた圧縮ばねであり、前記第１のビスを押圧する構成も考えられる。
【００１３】
上記構成において、前記第１のビスの外径と前記長溝部の溝幅はほぼ等しいことが望ましい。本発明における第１のビスは内筒の回転防止の役割も兼ねている。つまり、ビスの外径と前記長溝部の溝幅に大きな違いがあるとガタ分円筒が回転してしまい偏心が発生する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スプリング緩衝機能による光軸偏心を防止した顕微鏡対物レンズが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、図面を参照ながら本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１−１は本発明の実施によるスプリング緩衝機構付き対物レンズの例を示す概略図である。この実施例でも従来と同様に、対物レンズ内のレンズ群１は鏡枠２によって所望の間隔で内筒３の中に配置され、この内筒３は対物胴４の内部に摺動可能に配置される。
【００１７】
ここで本実施形態では、内筒３の側面にビス８と対物胴４の側面のビス９の間に光軸方向に沿った長溝部７を設けて、そこへビス８とビス９を繋ぐばねを配置する。この時、ビス８よりもビス９が前方にある配置であれば引っ張りばねを使い、ビス８よりもビス９が前方にある配置であれば押しばねを使う。なお同図で示されている構成は引っ張りばねを使った構成である。
【００１８】
図１−２は本実施例のスプリング緩衝機構付き対物レンズの長溝部７の上方からの概略図である。なお、本図における標本面は紙面の上方に対応している。
同図から読み取れるように、内筒３の側面にビス８と対物胴４の側面のビス９は光軸方向に配置され、対物胴４の側面に設けられた長溝部７はビス８の駆動ガイドであると同時に、引っ張りばね１０の収納場所も兼ねている。つまり対物レンズの側面にばねを配置する構成としてもコンパクトな構成となっている。また、対物胴の長溝部７には内筒３のビス８が貫いた状態で摺動するので、内筒３の回転防止の役割も兼ねている。
【００１９】
この構成により、内筒３は対物胴４の中で前方に押し付けられた状態となり、内筒３の先端と標本あるいはカバーガラスが接触した場合には引っ張りばね１０が伸縮することによって衝撃を吸収する。
【００２０】
次に、本構成によりスプリング緩衝機能による光軸偏心を防止される理由を、図６の（ａ）を使って説明する。図６の（ａ）は図１−１における、内筒３と対物胴４と長溝部７とビス８とリング１４を模式的に抜き出して記載したものである。
【００２１】
内筒３は対物胴４の内部に摺動可能に配置されている。この時、内筒３に立てられたビス８は、対物胴４に作られた長溝部７を貫き、不図示のばねによって図中の矢印Ａの方向に力が掛けられている。その結果、内筒３は前方に押され、対物胴４に固定されたリング１４に押し付けられる。このとき、内筒３を前方に押す力は内筒３に対し対称ではないので、リング１４上の点を支点として、内筒３を傾ける力（図中の矢印Ｂ）が働く。すなわち、内筒３の後部は対物胴４の長溝側の内壁に当て付けられる。
【００２２】
上記の作用は、繰り返しの摺動作用によっても変わらないので、本実施の形態による対物レンズでは、内筒３が対物胴４の中の同じ位置に安定して配置される。
【実施例２】
【００２３】
図２は本発明の実施によるスプリング緩衝機構付き対物レンズの例を示す概略図である。この実施例でも従来と同様に、対物レンズ内のレンズ群１は鏡枠２によって所望の間隔で内筒３の中に配置され、この内筒３は対物胴４の内部に摺動可能に配置される。
【００２４】
ここで本実施形態では、対物胴４の側面に光軸方向に沿った長溝部７を設けて、内筒３の側面に立てられたビス８が長溝部７を貫くように配置する。そしてこのビス８を対物胴４に固定されたねじりコイルばね１３を使って、前方に押圧する。その結果、本実施例の形態においても、内筒３に対して偏った力が掛けられる。
【００２５】
この構成によって、内筒３の先端と標本あるいはカバーガラスが接触した場合にはねじりコイルばね１３が伸縮することによって衝撃を吸収する。また、対物胴の長溝部７には内筒３のビス８が貫いた状態で摺動するので、内筒３の回転防止の役割も兼ねている。
【００２６】
なお、図２は本実施例のスプリング緩衝機構付き対物レンズの長溝部７の上方からの概略図であり、本図における標本面は紙面の上方に対応している。
次に、本構成によりスプリング緩衝機能による光軸偏心を防止される理由を、図６の（ｂ）を使って説明する。図６の（ｂ）は図２における、内筒３と対物胴４と長溝部７とビス８とリング１４を模式的に抜き出して記載したものである。
【００２７】
内筒３は対物胴４の内部に摺動可能に配置されている。この時、内筒３に立てられたビス８は、対物胴４に作られた長溝部７を貫き、不図示のばねによって図中の矢印Ａの方向に力が掛けられている。その結果、ビス８は前方に押され、長溝部７の先端壁に押し付けられる。このとき、ビス８を通して内筒３を前方に押す力は内筒３に対し対称ではないので、長溝部７の先端壁の点を支点として、内筒３を傾ける力（図中の矢印Ｂ）が働く。すなわち、内筒３の後部は対物胴４の長溝側の内壁に当て付けられる。
【００２８】
上記の作用も実施例１と同様に、繰り返しの摺動作用によっても変わらないので、本実施の形態による対物レンズでは、内筒３が対物胴４の中の同じ位置に安定して配置される。
【実施例３】
【００２９】
図３は本発明の実施によるスプリング緩衝機構付き対物レンズの例を示す概略図である。この実施例でも従来と同様に、対物レンズ内のレンズ群１は鏡枠２によって所望の間隔で内筒３の中に配置され、この内筒３は対物胴４の内部に摺動可能に配置される。
【００３０】
ここで本実施形態では、対物胴４の側面に光軸方向に沿った長溝部７を設けて、内筒３の側面に立てられたビス８長溝部７を貫くように配置する。そして対物胴４の外周に巻きつけて固定された圧縮ばね１２を使って、このビス８を前方に押圧する。その結果、本実施例の形態においても、内筒３に対して偏った力が掛けられて摺動する。
【００３１】
この構成によって、内筒３の先端と標本あるいはカバーガラスが接触した場合にこのビス８を圧縮ばね１２が伸縮することによって衝撃を吸収する。また、対物胴の長溝部７には内筒３のビス８が貫いた状態で摺動するので、内筒３の回転防止の役割も兼ねている。
【００３２】
なお、本構成によりスプリング緩衝機能による光軸偏心を防止される理由は実施例２と同様なので、ここでは説明を省略する。
以下では、上記の実施の形態に追加して実施することが望まれる事柄について説明する。
【００３３】
図７は対物胴４に複数のタップ１５を設けて、ビスの位置を変更できるように工夫したものである。同図では対物胴４に複数のタップを設けた例を示しているが、内筒３に複数のタップを設けることも考えることもできる。
【００３４】
図８は対物胴の内壁の内筒３が当てつく面に曲率面を作ることにより、摺動抵抗を減らした構成を説明する図である。本発明の実施による内筒３の摺動は、対物胴の内壁に当てついた状態のまま摺動する。そのために摺動抵抗が従来よりも大きい。そこで、当てつく面に曲率面を作ることにより摺動抵抗を減らす工夫をすることが考えられる。
【００３５】
図９は本発明と同様の効果をもたらすスプリング緩衝機構について説明する。本例の機構を上記の実施例と組み合わせて実施をすることも可能であるし、独立して実施することも可能である。
【００３６】
図９に示される実施の形態では、従来のスプリング緩衝機構における内筒３の後部に配置され押圧する圧縮ばねを、前周ではなく一部のみで押圧する。このようにしても、内筒３に対して偏った力が掛けられて摺動するので、本発明の効果と同様を有する。
【００３７】
以上のように、本発明によればスプリング緩衝機能による光軸偏心を防止でき、精度の高い顕微鏡対物レンズが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１−１】実施形態１の顕微鏡用対物レンズの概略図である。
【図１−２】実施形態１の顕微鏡用対物レンズの概略図である。
【図２】実施形態２の顕微鏡用対物レンズの概略図である。
【図３】実施形態３の顕微鏡用対物レンズの概略図である。
【図４】従来技術のスプリング緩衝機構が施されている対物レンズの概略図である。
【図５】従来技術のスプリング緩衝機構による偏心の説明図である。
【図６】本発明による顕微鏡対物レンズの作用の説明図である。
【図７】実施形態１の内筒にビスのタップを複数設けたときの概略図である。
【図８】内筒に曲率面を設けて摺動抵抗を減らす説明図である。
【図９】内筒を押圧する圧縮ばねを内筒全周ではなく一部のみの押圧により構成した概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・レンズ群
２・・・鏡枠
３・・・内筒
４・・・対物胴
５・・・カバー
６・・・リング絞り
７・・・長溝
８・・・ビス１
９・・・ビス２
１０・・・引っ張りばね
１１・・・圧縮ばね
１２・・・圧縮ばね
１３・・・ねじりコイルばね
１４・・・リング
１５・・・タップ
１６・・・圧縮ばね
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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