(57)【要約】【課題】広い調整範囲を有しつつも特定範囲の微調整が容易化された補正環付きの対物レンズ、及び、広い調整範囲を保ちつつ各特定範囲の微調整を容易化できる対物レンズシステムを提供する。【解決手段】操作部材の操作に応じて対物レンズの特定の収差補正用レンズを光軸方向に移動させるレンズ移動機構（１１３，１１１，１１０，１１２，１１５）を備えた対物レンズにおいて、前記レンズ移動機構に、前記操作部材の操作量に対する前記収差補正レンズの移動量を前記収差補正用レンズの可動範囲内の一部で少なくする微調整部（Ｃｆ）を備える。【選択図】　　　図３
2004145222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材の操作に応じて対物レンズの特定の収差補正用レンズを光軸方向に移動させるレンズ移動機構を備えた対物レンズにおいて、
前記レンズ移動機構は、
前記操作部材の操作量に対する前記収差補正用レンズの移動量を前記収差補正用レンズの可動範囲内の一部で少なくする微調整部を備えた
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
請求項１に記載の対物レンズにおいて、
前記レンズ移動機構は、
前記収差補正用レンズのレンズ面に対し傾斜したカム面を有するカム機構であり、
前記カム面の一部に、
傾斜角度が他の部分よりも低く抑えられた緩傾斜部が前記微調整部として設けられた
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項３】
請求項２に記載の対物レンズにおいて、
前記レンズ移動機構には、
前記カム面が設けられた部材とは別に、前記収差補正用レンズの可動範囲を保つための制限部材が備えられると共に、
使用者による操作に応じて前記カム面が設けられた部材の少なくとも光軸方向の位置を変化させるカム移動機構が備えられ、
前記カム面においては、
予め、前記光軸方向の変位量は、前記可動範囲よりも大きく確保され、かつ、前記緩傾斜部の形成箇所は中間部に設定され、かつ、その緩傾斜部の両側部分の傾斜角度は、互いに等しく採られる
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の対物レンズと交換キットとからなる対物レンズシステムであって、
前記交換キットは、
前記対物レンズのうち前記微調整部が設けられた部材と交換可能であり、かつ、前記微調整部をその部材とは異なる位置に設けた部材である
ことを特徴とする対物レンズシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補正環付き対物レンズ、及び対物レンズシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体試料など、空気への接触を避けるべき試料の顕微鏡観察は、シャーレなどの透明な観察容器に入れたまま行われることが多い。
この顕微鏡観察では、観察対象である試料と顕微鏡の対物レンズとの間に観察容器の壁面が介在するので、その壁厚や屈折率が対物レンズの結像性能に影響する。
【０００３】
しかし、観察容器の壁厚は規格化されていないことが多いので（少なくとも、シャーレの壁厚は規格化されていない。）、予め対物レンズの設計時に壁厚を考慮して収差補正することはできない。
そこで、対物レンズの出荷後に収差補正を可能としたのが、補正環付き対物レンズである（例えば、特許文献１に記載された対物レンズなど。）。
【０００４】
補正環付き対物レンズは、対物レンズ内の収差補正用レンズを光軸方向に移動させる移動機構を設けており、使用者は、移動機構の「補正環」と呼ばれる筒状部材を回動させることによって、収差補正用レンズの光軸方向の位置調整をすることができる。
この補正環付き対物レンズにおいては、各種の観察容器に対応するべく、移動機構による収差補正用レンズの光軸方向の可動範囲（調整範囲）は、予め十分に広く採られている。
【０００５】
また、移動機構には多条ネジや直線カムが用いられているので、使用者は、調整範囲内における収差補正用レンズの光軸方向の位置を、単調な送り量で滑らかに調整することができる。
【特許文献１】
特開平１１−２４８９９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、各機関では、各種の試料が同じ種類の観察容器に入れられることが多い。
【０００７】
よって、補正環付き対物レンズの普段の使用時に必要なのは、多くの場合、観察容器の種類に対応するための粗調整ではなく、各観察容器の壁厚の微細なばらつきなどに対応するための微調整である。
しかしながら、従来の補正環付き対物レンズは、調整範囲を広く採るために、その分だけ目盛が粗くなっているので、このような微調整を補正環の操作により行うことは難しい。
【０００８】
このため、現在、補正環付き対物レンズの補正環は、顕微鏡への対物レンズの取り付け時など、粗調整のためには積極的に利用されるものの、微調整のためにはあまり積極的に利用されない。
そこで本発明の目的は、広い調整範囲を有しつつも特定範囲の微調整が容易化された補正環付きの対物レンズ、及び、広い調整範囲を保ちつつ各特定範囲の微調整を容易化できる対物レンズシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の対物レンズは、操作部材の操作に応じて対物レンズの特定の収差補正用レンズを光軸方向に移動させるレンズ移動機構を備えた対物レンズにおいて、前記レンズ移動機構は、前記操作部材の操作量に対する前記収差補正用レンズの移動量を前記収差補正用レンズの可動範囲内の一部で少なくする微調整部を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の対物レンズは、請求項１に記載の対物レンズにおいて、前記レンズ移動機構は、前記収差補正用レンズのレンズ面に対し傾斜したカム面を有するカム機構であり、前記カム面の一部に、傾斜角度が他の部分よりも低く抑えられた緩傾斜部が前記微調整部として設けられたことを特徴とする。
請求項３に記載の対物レンズは、請求項２に記載の対物レンズにおいて、前記レンズ移動機構には、前記カム面が設けられた部材とは別に、前記収差補正用レンズの可動範囲を保つための制限部材が備えられると共に、使用者による操作に応じて前記カム面が設けられた部材の少なくとも光軸方向の位置を変化させるカム移動機構が備えられ、前記カム面においては、予め、前記光軸方向の変位量は、前記可動範囲よりも大きく確保され、かつ、前記緩傾斜部の形成箇所は中間部に設定され、かつ、その緩傾斜部の両側部分の傾斜角度は、互いに等しく採られることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の対物レンズシステムは、請求項１又は請求項２に記載の対物レンズと交換キットとからなる対物レンズシステムであって、前記交換キットは、前記対物レンズのうち前記微調整部が設けられた部材と交換可能であり、かつ、前記微調整部をその部材とは異なる位置に設けた部材であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１、図２、図３、図４を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態は、本発明の対物レンズの実施形態である。例えば、図１に示すように、対物レンズ１０は、その使用時、顕微鏡装置３のレボルバ３ａに取り付けられる。試料２ａの入れられた観察容器（シャーレ）２は、顕微鏡装置３のステージ３ａ上に載置される。
【００１４】
対物レンズ１０は、顕微鏡装置３内の他のレンズ（不図示）と共にその試料２ａの拡大像を形成する。
対物レンズ１０と試料２ａとの間には、シャーレ２の壁面が介在する。因みに、図１に示す顕微鏡装置３は倒立型（倒立顕微鏡）なので、試料２ａと対物レンズ１０との間に介在するのは、シャーレ２の底部の壁面である（正立顕微鏡の場合、位置関係が異なるので、介在するのはシャーレ２の蓋部の壁面となる。）。
【００１５】
図２は、本実施形態の対物レンズ１０の構成を示す断面図である。
対物レンズ１０は、筒状の筐体１１０内に、物体側（試料２ａ及びシャーレ２の配置される側）から順に、筐体１１０の中心軸に光軸ｚを一致させたレンズ１３ａ、収差補正用レンズ１４ａ、レンズ１５ａ、レンズ１６ａを配置している。
レンズ１３ａ、収差補正用１４ａ、レンズ１５ａ、レンズ１６ａからなるレンズ群が、対物レンズ光学系である。
【００１６】
レンズ１３ａ、収差補正用レンズ１４ａ、レンズ１５ａ、レンズ１６ａは、筐体１１０の内側に嵌合する筒状のレンズ保持部材１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９などにより保持されている。
このうち、収差補正用レンズ１４ａを保持するレンズ保持部材１４以外（レンズ保持部材１３、１５、１６、１７、１８、１９）は、互いに位置決めされた状態で筐体１１０に対し固定される。
【００１７】
収差補正用レンズ１４ａを保持するレンズ保持部材１４は、光軸ｚの方向に移動可能な状態で筐体１１０に係合する。
レンズ保持部材１４の光軸ｚの方向の移動は、レンズ移動機構１０ａ（カム環１１１、カムピン１１３、目盛環（補正環に対応する。）１１４、指標環１１５、コイルバネ１１７などからなる。）により実現する。
【００１８】
レンズ移動機構１０ａの操作部材は、筐体１１０の外側に嵌合し、かつ筐体１１０の周りを回動可能な筒状の目盛環１１４である。
レンズ移動機構１０ａにおいて、目盛環１１４側から収差補正用レンズ１４側へ運動を伝達する運動伝達部材は、レンズ面（光軸ｚに垂直な面）に対し傾斜したカム面を有したカム環１１１である。
【００１９】
図３は、レンズ移動機構１０ａを説明する図である。図３（ａ）は、図２におけるカム環１１１の周辺の部分拡大図、図３（ｂ）は、カム環１１１及び目盛環１１４の展開図である（図３（ｂ）の上下方向が周θの方向であり、左右方向が光軸ｚの方向である。）。
カム環１１１は、目盛環１１４の内側に（ネジ１１２で）固定された筒状部材であり、その目盛環１１４と共に筐体１１０の周りを回動可能である。
【００２０】
カム環１１１には、レンズ面に対し傾斜したカム面Ｃが形成されている。なお、図３（ｂ）では、長孔部１１１ａが形成され、かつ、その長孔部１１１ａの一方の側面（物体側の側面）がカム面Ｃとして使用されるカム環１１１を示した。
対物レンズ１０において、レンズ保持部材１４の側壁には、この長孔部１１１ａを貫通し、かつ、カム面Ｃに当接するカムピン１１３が取り付けられる。
【００２１】
また、筐体１１０とレンズ保持部材１４との間には、カムピン１１３をカム面Ｃに押圧するコイルバネ１１７が設けられる。
よって、目盛環１１４が筐体１１０の周りに回動すると、ネジ１１２を介してカム環１１１も回動する。カム環１１１が回動すると、カム環１１１のカム面Ｃに沿ってカムピン１１３が光軸ｚの方向に導かれ、それに伴い、レンズ保持部材１４及び収差補正用レンズ１４ａは、光軸ｚの方向に移動する。
【００２２】
ところで、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲のサイズは、所定値ΔＺ（例えば、対物レンズ１０内のレンズ系の設計時に決まる。）に制限されている必要がある。
【００２３】
ここでは、カム環１１１のカム面Ｃの一端点Ｐ１から他端点Ｐ１’までの光軸ｚ方向の変位量（カム面Ｃの高低差）が、所定値ΔＺに合わせ込まれる。
因みに、図４に示すように、従来例の対物レンズにおいても、カム面Ｃ９の一端点Ｐ９から他端点Ｐ９’までの光軸ｚ方向の変位量（カム面Ｃ９の高低差）は所定値ΔＺに合わせ込まれていた。
【００２４】
また、カム面Ｃの一端点Ｐ１から他端点Ｐ１’までの周θ方向の角度変位量は、従来例の対物レンズに使用されているカム面Ｃ９（図４参照）の一端点Ｐ９から他端点Ｐ９’までの周θ方向の角度変位量と同様に、大きく採られる。
また、目盛環１１４（の像側）に隣接する位置には、目盛環１１４と同様に筐体１１０の外側に嵌合し、かつ筐体１１０に対し（ネジ１１６で）固定された筒状の指標環１１５が設けられる。
【００２５】
目盛環１１４の外側面には、例えば図３（ｂ）に示すように目盛りが付与されており、指標環１１５の外側面には指標が付与されている。その指標と目盛との関係から、使用者は、調整内容（収差補正用レンズ１４ａの光軸ｚ方向の位置）が適切であるか否かを判断することができる。
ここで、本実施形態のカム環１１１においては、図３（ｂ）に示すように、カム面Ｃの一部に、レンズ面に対する傾斜角度が他の部分と比較して低い、緩傾斜部Ｃｆが設けられている。
【００２６】
したがって、目盛環１１４の回動角度に対する収差補正用レンズ１４ａの光軸ｚ方向の移動量の比率は、カムピン１１３が緩傾斜部Ｃｆ以外の範囲に当接する回動範囲では大きく、カムピン１１３が緩傾斜部Ｃｆに当接する回動範囲では小さく抑えられる。
すなわち、本実施形態の対物レンズ１０においては、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲（図３（ｂ）のΔＺに対応する範囲）内に、微調整の容易化された微調整範囲（図３（ｂ）のΔＺｆに対応する範囲）が設けられる。
【００２７】
よって、予め、カム面Ｃ内の緩傾斜部Ｃｆの位置が、シャーレ２（図１参照）の種類などに応じて最適化されていれば、使用者は、目盛環１１４により微調整を行い、対物レンズ１０を、シャーレ２の壁厚のばらつきにまで対応させることができる。
なお、図３（ｂ）に示すように、目盛環１１４においてこの緩傾斜部Ｃｆに対応する範囲の目盛は、他の範囲の目盛と比較して粗くなる。よって、その微調整は、確実に容易化される。
【００２８】
しかも、対物レンズ１０において、調整範囲（図３（ｂ）のΔＺに対応する範囲）は従来どおり（図４参照）広く保たれたままなので、観察容器の種類を変更する際などに、使用者は、目盛環１１４により粗調整を行い、その対物レンズ１０を観察容器に対応させることもできる。
［第２実施形態］
図５、図６、図７を参照して本発明の第２実施形態について説明する。
【００２９】
本実施形態は、本発明の対物レンズシステムの実施形態である。
図５は、本実施形態の対物レンズシステムの構成を示す図である。
図５に示すように、対物レンズシステムは、第１実施形態と同じ対物レンズ１０と、交換キット１１とからなる。
対物レンズ１０において、カム環１１１−１（図５では、見えない位置にあるので不図示。）は交換可能である（交換方法については後述）。
【００３０】
また、カム環１１１−１が交換される際には、目盛環１１４−１も交換する必要があるので、対物レンズ１０において、目盛環１１４−１も交換可能である（交換方法については後述）。
一方、交換キット１１は、交換用カム環１１１−２と、交換用目盛環１１４−２とを有する。
【００３１】
図６は、カム環１１１−１及び目盛環１１４−１と、交換用カム環１１１−２及び交換用目盛環１１４−２とを比較する図である（図６の上下方向が周θの方向であり、左右方向が光軸ｚの方向である。）。
交換用カム環１１１−２及び交換用目盛環１１４−２の外形は、それぞれ、カム環１１１及び目盛環１１４と同じ外形に整えられている。
【００３２】
また、交換用カム環１１１−２のカム面Ｃ−２の一端点Ｐ２から他端点Ｐ２’までの光軸ｚ方向の変位量（カム面Ｃ−２の高低差）は、カム環１１１−１のカム面Ｃ−１の一端点Ｐ１から他端点Ｐ１’までの光軸ｚ方向の変位量（カム面Ｃ−１の高低差）と同じく、所定値ΔＺに合わせ込まれている。
また、カム面Ｃ−２の一端点Ｐ２から他端点Ｐ２’までの周θ方向の角度変位量は、カム面Ｃ−１の一端点Ｐ１から他端点Ｐ１’までの周θ方向の角度変位量と同じく、所定値に合わせ込まれる。
【００３３】
さらに、交換用カム環１１１−２における一端点Ｐ２の光軸ｚ方向の位置は、カム環１１１における一端点Ｐ１の光軸ｚ方向の位置と同じであり、交換用カム環１１１−２における他端点Ｐ２’の光軸ｚ方向の位置は、カム環１１１における他端点Ｐ１’の光軸ｚ方向の位置と同じである。
そして、カム面Ｃ−２における緩傾斜部Ｃｆ−２の周θ方向の位置は、カム面Ｃ−１における緩傾斜部Ｃｆ−１の周θ方向の位置とはずれている。
【００３４】
すなわち、交換用カム環１１１−２は、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲（図６のΔＺに対応する範囲）のサイズ及び位置をカム環１１１と同じにする一方で、その調整範囲における微調整範囲（図６のΔＺｆに対応する範囲）の位置については、カム環１１１とは異ならせるものである。
また、図６に示すように、交換用目盛環１１４−２は、目盛環１１４−１とは目盛の採り方が異なる。目盛環１１４−１の目盛りがカム面Ｃ−１の形状に対応するのと同様に、交換用目盛環１１４−２の目盛りは、カム面Ｃ−２の形状に対応する。
【００３５】
図７は、カム環１１１−１と交換用カム環１１１−２とを交換し、また、目盛環１１４−１と交換用目盛環１１４−２とを交換する方法の一例を説明する図（カム環１１１の周辺の部分断面図）である。
前述したように、対物レンズ１０においては、筐体１１０と指標環１１５とはネジ１１６で固定される。
【００３６】
また、レンズ保持部材１４とカム環１１１−１とはカムピン１１３で係合している。
また、カム環１１１−１と目盛環１１４−１とはネジ１１２で固定されている。
したがって、カム環１１１−１と目盛環１１４−１とを筐体１１０から外すには、ネジ１１６を外して（図７符号１）指標環１１５を筐体１１０から外し（図７符号２）、ネジ１１２を外して（図７符号３）目盛環１１４−１を筐体１１０から外し（図７符号４）、カムピン１１３を外して（図７符号５）カム環１１１−１を筐体１１０から外せばよい（図７符号６）。
【００３７】
そして、交換用カム環１１１−２と交換用目盛環１１４−２とを、カム環１１１−１と目盛環１１４−１の代わりに筐体１１０に取り付ける際には、（１）〜（６）の各手順を逆に実行すればよい。
このように、本実施形態の対物レンズシステムによれば、使用者は、カム環１１１−１と交換用カム環１１１−２とを交換するだけで、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲（図６のΔＺに対応する範囲）を保ちつつ、微調整範囲（図６のΔＺｆに対応する範囲）の位置のみをその調整範囲内でずらすことができる。
【００３８】
また、本実施形態の対物レンズシステムによれば、前記交換に併せて、目盛環１１４−１と交換用目盛環１１４−２とを交換できるので、調整の容易性が交換によって損なわれることは無い。
そして、以上説明した交換キット１１を各種用意しておけば、顕微鏡装置３（図１参照）への対物レンズ１０の取り付け時などに、顕微鏡装置３の使用者が普段使用しているシャーレ２（図１参照）の種類に適合するよう対物レンズ１０をカスタマイズすることができる。
【００３９】
［第３実施形態］
図８、図９、図１０を参照して本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態は、本発明の対物レンズの実施形態である。
ここでは、第１実施形態との相違点についてのみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
【００４０】
本実施形態の対物レンズは、第１実施形態の対物レンズ１０とは異なり、部品交換をきたさずにカスタマイズすることが可能な構成をしている。
図８は、本実施形態の対物レンズ２０の構成を示す断面図である。図８において、図２に示す要素と同じものには同じ符号を付した。
対物レンズ２０は、図２に示した対物レンズ１０において、レンズ移動機構１０ａに代えてレンズ移動機構２０ａ（カム環１１１’、カムピン１１３、目盛環１１４’、指標環１１５’、コイルバネ１１７、カム制御環２１１、カム移動機構２０ｂなど）が備えられたものである。
【００４１】
なお、筐体１１０’は、レンズ移動機構１０ａに代えてレンズ移動機構２０ａが備えられたためにその形状が筐体１１０とは若干異なるが、筐体１１０と同様に各要素を保持するための筒状の筐体である。
図９は、レンズ移動機構２０ａを説明する図である。図９（ａ）は、図８におけるカム環１１１’の周辺の部分拡大図、図９（ｂ）は、カム環１１１’及びカム制限環２１１の展開図である（図９（ｂ）の上下方向が周θの方向であり、左右方向が光軸ｚの方向である。）。なお、図９（ｂ）は、カム環１１１’、カム制限環２１１を外側からみた様子である。カム環１１１’のうち、カム制限環２１１により遮られる部分については、点線（太い点線）で示した。
【００４２】
カム環１１１’には、第１実施形態のカム環１１１（図３参照）と同様、レンズ面に対し傾斜し、かつ緩傾斜部Ｃｆを有するカム面Ｃ（長孔部１１１ａ’）が形成されている。
但し、このカム面Ｃにおいては、カム面Ｃの全体の高低差（一端点３から他端点Ｐ３’までの光軸ｚの方向の変位量）は、収差補正用レンズ１４ａを移動させるべき調整範囲のサイズ（所定値ΔＺ）よりも大きい。また、緩傾斜部Ｃｆの両側が、緩傾斜部Ｃｆの傾斜角度よりも大きくかつ互いに同じ傾斜角度の急傾斜部Ｃｒとなっている。
【００４３】
また、本実施形態のカム環１１１’は、回動可能なだけでなく光軸ｚの方向にも移動可能である。
そして、本実施形態のレンズ移動機構２０ａにおいては、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲を保つ役割は、カム制限環２１１が担っている。
カム制限環２１１は、目盛環１１４’とカム環１１１’との間に介設された筒状部材である。
【００４４】
カム制限環２１１には、カム環１１１’のカム面Ｃを部分的に開放する開口２１１ａが設けられる。
図９（ｂ）には、開口２１１ａが矩形状であって、光軸ｚの方向に延びる２つのエッジがカム面Ｃを規制している場合を示した（以下、この場合について説明する。）。
【００４５】
カム面Ｃのうち、開口２１１ａによって制限されておらず、開放されている部分が、実際にカム面として作用する部分である。以下、この部分を、「作用部Ｃ’」と称す。
開口２１１ａのうちカム面Ｃを規制している部分の形状（ここでは、光軸ｚの方向に延びる２つのエッジの間隔）は、作用部Ｃ’の一端点Ｐ４から他端点Ｐ４’までの光軸ｚの方向の変位（作用部Ｃ’の高低差）が所定値ΔＺに一致するよう、最適化される。
【００４６】
カム制限環２１１は、目盛環１１４’に対し（ネジ１１２’で）固定され、それ自身が目盛環１１４’と共に回動可能である一方で、カム移動機構２０ｂを介してカム環１１１’を位置調整可能な状態で保持している。
カム移動機構２０ｂは、カム制限環２１１に設けられた溝部（カム溝）２１１ｂと、その溝部２１１ｂを貫通し、かつカム環１１１’の側壁に取り付けられたカム制限ピン２１２と、そのカム制限ピン２１２に対し外側から螺合し、カム制限環２１１とカム環１１１’とを固定／解放するつまみ２１３と、カム指標環２１４とからなる。
【００４７】
このつまみ２１３が所定方向／反対方向に回動操作されると、カム制限環２１１とカム環１１１’とが固定／開放される。開放時には、このつまみ２１３がスライド操作されるのに応じて、カム制限環２１１に対しカム環１１１’が移動する。
ここで、カム移動機構２０ｂによる移動方向、及び移動範囲は、作用部Ｃ’の一端点Ｐ４と他端点Ｐ４’との光軸ｚの方向の座標が移動時に変化しないよう設定される。
【００４８】
ここでは、溝部２１１ｂの傾斜角度（レンズ面に対する傾斜角度）が、急傾斜部Ｃｒの傾斜角度と同じに設定される。また、溝部２１１ｂの周θ方向の角度範囲が、作用部Ｃ’から緩傾斜部Ｃｆを差し引いた角度範囲以下の適切な値Δθに設定される。
図１０は、つまみ２１３がスライド操作されたときのカム環１１１’とカム制限環２１１との位置関係の変化を示す図である。
【００４９】
図１０に明らかなように、スライド操作によりカム環１１１’が移動し、カム面Ｃにおける作用部Ｃ’の位置はずれる。このとき、作用部Ｃ’における緩傾斜部Ｃｆの位置もずれる。
したがって、使用者は、つまみ２１３を回動させてカム環１１１’をカム制限環２１１から開放し、その状態でつまみ２１３をスライド操作するだけで、収差補正用レンズ１４ａの微調整範囲（図１０のΔＺｆに対応する範囲）の位置を、ずらすことができる。また、その状態で、使用者が、つまみ２１３を反対方向に回動させてカム環１１１’とカム制限環２１１とを固定すれば、収差補正用レンズ１４ａの微調整範囲（図１０のΔＺｆに対応する範囲）の位置をその位置に保つことができる（使用者による以上の調整が、対物レンズ２０のカスタマイズである。）。
【００５０】
しかも、図１０に明らかなように、このカスタマイズの際、作用部Ｃ’の一端点Ｐ４の光軸ｚ方向の座標、及び他端点Ｐ４’の光軸ｚの方向の座標は変化しない。
よって、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲（図１０のΔＺに対応する範囲）は、何ら変化しない。
【００５１】
つまり、本実施形態の対物レンズ２０によれば、使用者は、つまみ２１３を操作するだけで、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲（図１０のΔＺに対応する範囲）を保ちつつカスタマイズすることができる。
なお、カム移動機構２０ａに備えられたカム指標環２１４は、図８及び図９（ａ）に示すように、筐体１１０’の外側においてその筐体１１０’に（ネジ１１６で）固定された筒状の部材である。カム指標環２１４の外壁には、つまみ２１３の位置の指標が付与される。
【００５２】
したがって、使用者は、その指標とつまみ２１３との関係から、調整範囲（図１０のΔＺに対応する範囲）における微調整範囲（図１０のΔＺｆに対応する範囲）の位置を、認識する事ができる。
そして、本実施形態の対物レンズ２０における目盛環１１４’、指標環１１５’は、第１実施形態の対物レンズ１０における目盛環１１４、指標環１１５とは若干相違するが、相違点は、カム移動機構２０ｂを付加する都合上生じたもののみであり、それらの機能は、第１実施形態の対物レンズ１０における目盛環１１４、指標環１１５と同じである。
【００５３】
したがって、カスタマイズ後、使用者は、第１実施形態と同様、目盛環１１４’を操作することによって収差補正用レンズ１４ａの位置を調整することができる。
因みに、対物レンズ２０においては、目盛環１１４’が筐体１１０’の周りに回動すると、ネジ１１２’を介してカム制限環２１１も回動する。その際、カム制限環２１１に固定されているカム環１１１’も回動する。カム制限環２１１及びカム環１１１’が回動すると、カム面Ｃの作用部Ｃ’に沿ってカムピン１１３が光軸ｚの方向に導かれ、それに伴い、レンズ保持部材１４及び収差補正用レンズ１４ａは、光軸ｚの方向に移動する。
【００５４】
なお、この調整の際、対物レンズ２０の使用者は、調整内容が適切であるか否かの判断を、目盛環１１４’の目盛りと指標環１１５’の指標との関係、及び、つまみ２１３の回動位置とカム指標環２１４の指標との関係に基づいて行うことができる。
［第４実施形態］
図１１、図１２を参照して本発明の第３実施形態について説明する。
【００５５】
本実施形態は、本発明の対物レンズの実施形態である。
ここでは、第３実施形態との相違点についてのみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
本実施形態の対物レンズも、部品交換をきたさずにカスタマイズすることが可能な構成をしている。
【００５６】
図１１は、本実施形態の対物レンズ３０の構成を示す断面図である。図１１において、図８示す要素と同じものには同じ符号を付した。
対物レンズ３０は、図８に示した対物レンズ２０において、レンズ移動機構２０ａに代えてレンズ移動機構３０ａ（カム環１１１”、カムピン１１３、目盛環１１４”、指標環１１５”、コイルバネ１１７、カム制御環２１１’、カム移動機構３０ｂなど）が備えられたものである。
【００５７】
図１２は、レンズ移動機構３０ａを説明する図である。図１２（ａ）は、図１１におけるカム環１１１”の周辺の部分拡大図、図１２（ｂ）は、カム環１１１”及びカム制限環２１１’の展開図である（図１２（ｂ）の上下方向が周θの方向であり、左右方向が光軸ｚの方向である。）。なお、図１２（ｂ）は、カム環１１１”、カム制限環２１１’を外側からみた様子である。カム制限環２１１’のうち、カム環１１１”により遮られる部分については、点線（太い点線）で示した。
【００５８】
カム環１１１”には、第３実施形態のカム環１１１’（図９参照）と同様のカム面Ｃ（長孔部１１１ａ’）が形成されている。また、カム環１１１’と同様、カム環１１１”も光軸ｚの方向に移動可能である。
カム制限環２１１’は、カム制限環２１１と同じく、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲を保つために設けられたものであって、カム制限環２１１と同様の開口２１１ａを有した筒状の部材である。
【００５９】
但し、カム制限環２１１’の設けられる箇所は、目盛環１１４”とカム環１１１”との間ではなく、カム環１１１”の内側である。
これに伴い、レンズ移動機構３０ａにおいては、目盛環１１４”に対し（ネジ１１２’で）固定され、かつ目盛環１１４”と共に移動するのは、カム環１１１”の方である。
【００６０】
また、本実施形態のカム環１１１”が光軸ｚの方向に移動可能であるために、本実施形態においては、目盛環１１４”も光軸ｚの方向に移動可能である。
そして、カム制限環２１１’は、カム移動機構３０ｂ（カム指標環２１４’、カム制限ピン２１２、つまみ２１３、溝部２１１ｂ）を介してカム環１１１”の内側に保持される。
【００６１】
カム移動機構３０ｂは、カム移動機構２０ｂ（図９参照）がカム環１１１’を移動させるのと同様に（同じ方向及び同じ範囲で）、カム制限環２１１’を基準としたカム環１１１”の相対位置を移動させる。
但し、カム移動機構３０ｂの溝部２１１ｂは、カム環１１１”の側に設けられ、カム制限ピン２１２は、カム制限環２１１’の側に設けられる。
【００６２】
本実施形態の対物レンズ３０の使用者は、対物レンズ２０の使用者と同様、つまみ２１３を回動させてカム環１１１”をカム制限環２１１から開放し、その状態でつまみ２１３をスライド操作するだけで、収差補正用レンズ１４ａの微調整範囲（図１２のΔＺｆに対応する範囲）の位置を、ずらすことができる。また、その状態で、使用者が、つまみ２１３を反対方向に回動させてカム環１１１”とカム制限環２１１’とを固定すれば、収差補正用レンズ１４ａの微調整範囲（図１２のΔＺｆに対応する範囲）の位置をその位置に保つことができる（使用者による以上の調整が、対物レンズ３０のカスタマイズである。）。
【００６３】
本実施形態の対物レンズ３０においては、このカスタマイズの際、カム制限環２１１’は、スライド操作に伴って周θの方向に回動する。
しかし、カム制限環２１１’は、光軸ｚの方向には移動しない。また、カム環１１１”の相対移動の方向及び相対移動の範囲は、カム移動機構３０ｂによって上述したごとく適正に規制される。
【００６４】
よって、作用部Ｃ’の一端点Ｐ４と他端点Ｐ４’との光軸ｚの方向の座標は、第３実施形態におけるそれと同様に変化せず、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲（図１２のΔＺに対応する範囲）も変化しない。
したがって、本実施形態の対物レンズ３０によっても、使用者は、つまみ２１３を操作するだけで、収差補正用レンズ１４ａの位置の調整範囲（図１２のΔＺに対応する範囲）を保ちつつカスタマイズすることができる。
【００６５】
なお、使用者は、カム移動機構３０ｂのカム指標環２１４’の指標とつまみ２１３との関係から、調整範囲（図１０のΔＺに対応する範囲）における微調整範囲（図１０のΔＺｆに対応する範囲）の位置を、認識する事ができる。
また、本実施形態の対物レンズ３０における目盛環１１４”、指標環１１５”は、第３実施形態の対物レンズ２０における目盛環１１４’、指標環１１５’とは若干相違するが、相違点は、カム環１１１”とカム制限環２１１’との位置関係を反対にした都合上生じたもののみであり、それらの機能は、第３実施形態の対物レンズ２０における目盛環１１４’、指標環１１５’と同じである。
【００６６】
よって、本実施形態においても、カスタマイズ後、使用者は、第３実施形態と同様に、目盛環１１４”を操作することによって収差補正用レンズ１４ａの位置を調整することができる。
因みに、対物レンズ３０においては、目盛環１１４”が筐体１１０’の周りに回動すると、ネジ１１２’を介してカム環１１１”も回動する。その際、カム環１１１”に固定されているカム制限環２１１’も回動する。カム環１１１”及びカム制限環２１１’が回動すると、カム面Ｃの作用部Ｃ’に沿ってカムピン１１３が光軸ｚの方向に導かれ、それに伴い、レンズ保持部材１４及び収差補正用レンズ１４ａは、光軸ｚの方向に移動する。
【００６７】
なお、この調整の際、使用者は、調整内容が適切であるか否かの判断を、目盛環１１４”の目盛りと指標環１１５”の指標との関係、及び、つまみ２１３の回動位置とカム指標環２１４’の指標との関係に基づいて行うことができる。
［その他］
なお、上記第３実施形態、第４実施形態では、カム制限環の開口が矩形状であって、光軸ｚの方向に延びる２つのエッジがカム面Ｃを規制している場合について説明したが、周θの方向に延びる２つのエッジでカム面Ｃを規制してもよい。
また、カム制限環の形状は、これに限らない。カム移動機構による移動方向及び移動範囲がその形状に応じて上記のごとく適正に設定されれば、いかなる形状でもよい。
【００６８】
また、上記第３実施形態、第４実施形態では、調整範囲を保つための制限部材として、カム面を部分的に制限するカム制御環を設けたが、収差補正用レンズ１４ａの移動範囲を直接規制するものや、その収差補正用レンズ１４ａを保持した保持部材１４の移動範囲を規制するものなど、他の制限部材を用いてもよい。但し、従来の対物レンズの一部を変更して本発明の対物レンズを構成する場合は、変更点を少なく抑えることができる点において、カム面を部分的に制限するカム制限環を用いることが好ましい。
【００６９】
また、上記第３実施形態、第４実施形態では、カム移動機構として、溝部、カム制限ピン、つまみからなるものを説明したが、上述したものと同じ作用が得られるのであれば、別の移動機構を適用してもよい。
また、上記各実施形態では、レンズ移動機構のカム部材としてカム環を使用した対物レンズを例に挙げたが、他のカム部材を使用した対物レンズについても、第１実施形態と同様にしてカム面の形状を最適化したり、第２実施形態と同様にしてカム部材を交換可能にしたり、第３実施形態又は第４実施形態と同様にしてレンズ移動機構をカスタマイズ可能に構成したりすることができる。
【００７０】
また、上記各実施形態では、運動伝達部材としてカム部材を使用した対物レンズを例に挙げたが、他の運動伝達部材（操作者の操作に応じて収差補正レンズを光軸方向に案内する案内機構など）を使用した対物レンズについても、本発明を適用できる。
また、上記各実施形態の説明では、対物レンズ光学系の倍率や開口数について言及しなかったが、本発明は、中高倍率（例えば、倍率２０以上）であり比較的高開口数（例えば、０．４以上）の対物レンズに好適である。中高倍率であり、開口数が或る程度高い対物レンズに対しては、一般に収差補正が強く要求されるからである。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、広い調整範囲を有しつつも特定範囲の微調整が容易化された補正環付きの対物レンズ、及び、広い調整範囲を保ちつつ各特定範囲の微調整を容易化できる対物レンズシステムが実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】対物レンズの使用形態を説明する図である。
【図２】第１実施形態の対物レンズ１０の構成を示す断面図である。
【図３】レンズ移動機構１０ａを説明する図である。（ａ）は、図２におけるカム環１１１の周辺の部分拡大図、（ｂ）は、カム環１１１及び目盛環１１４の展開図である。
【図４】従来の対物レンズに使用されているカム部材９１１、目盛環９１４を示す図である。
【図５】第２実施形態の対物レンズシステムの構成を示す図である。
【図６】カム環１１１−１及び目盛環１１４−１と、交換用カム環１１１−２及び交換用目盛環１１４−２とを比較する図である。
【図７】カム環１１１−１と交換用カム環１１１−２とを交換し、また、目盛環１１４−１と交換用目盛環１１４−２とを交換する方法の一例を説明する図（カム環１１１−１の周辺の部分断面図）である。
【図８】第３実施形態の対物レンズ２０の構成を示す断面図である。
【図９】レンズ移動機構２０ａを説明する図である。（ａ）は、図８におけるカム環１１１’の周辺の部分拡大図、（ｂ）は、カム環１１１’及びカム制限環２１１の展開図である。
【図１０】つまみ２１３がスライド操作されたときのカム環１１１’とカム制限環２１１との位置関係の変化を示す図である。
【図１１】第４実施形態の対物レンズ３０の構成を示す断面図である。
【図１２】レンズ移動機構３０ａを説明する図である。（ａ）は、図１１におけるカム環１１１”の周辺の部分拡大図、図１２（ｂ）は、カム環１１１”及びカム制限環２１１’の展開図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０　対物レンズ
３　顕微鏡装置
３ｂ　ステージ
３ａ　レボルバ
２　シャーレ
２ａ　試料
３ｃ　光源
１０ａ，２０ａ　レンズ移動機構
１３ａ，１５ａ、１６ａ　レンズ
１４ａ　収差補正用レンズ
１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９　レンズ保持部材
１１０，１１０’　筐体
１１１，９１１，１１１−１，１１１’，１１１”　カム環
１１１−２　交換用カム環
１１２，１１６　ネジ
１１３　カムピン
１１４，９１４，１１４−１，１１４’，１１４”　目盛環（補正環）
１１４−２　交換用目盛環
１１５，１１５’，１１５”　指標環
１１７　コイルバネ
Ｃ，Ｃ−１，Ｃ−２　カム面
Ｃｆ，Ｃｆ−１，Ｃｆ−２　緩傾斜部
Ｃ’作用部
Ｃｒ　急傾斜部
１１１ａ，１１１ａ’　長孔部
２１２　カム制限ピン
２１３　つまみ
２１４，２１４’　カム指標環
２０ｂ，３０ｂ　カム移動機構
２１１ａ　開口
【図１】
2004145222.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004145222.tif 000005
【図４】
2004145222.tif 000006
【図５】
2004145222.tif 000007
【図６】
2004145222.tif 000008
【図７】
2004145222.tif 000009
【図８】
2004145222.tif 000010
【図９】
2004145222.tif 000011
【図１０】
2004145222.tif 000012
【図１１】
2004145222.tif 000013
【図１２】
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