(57)【要約】【課題】光学ユニットにおいて、接着強度を低下させることなく、光学素子の歪みを低減することができるようにする。【解決手段】光学ユニット１０Ａでは、レンズ１１と、レンズ１１が挿入された枠１２Ａと、枠１２Ａの内周部に配置されており、レンズ側面１１ｃの側面に対向してレンズ１１と嵌合する嵌合部１２ａと、枠１２Ａの内周部においてレンズ側面１１ｃの中心軸線に沿う方向に嵌合部１２ａと隣り合って配置されており、径方向におけるレンズ側面１１ｃとの第１の間隔が、径方向におけるレンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの第２の間隔よりも広い接着剤収容部１２ｂと、接着剤収容部１２ｂの表面とレンズ側面１１ｃとに固着して、接着剤収容部１２ｂの表面とレンズ側面１１ｃとを連結して固定している接着剤硬化体１３と、を備え、中心軸線に沿う嵌合部１２ａの長さが、レンズ側面１１ｃに接触している接着剤硬化体１３の中心軸線に沿う接着長よりも短い。【選択図】図４
2017211410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、
前記光学素子が挿入された枠と、
前記枠の内周部に配置されており、前記光学素子の側面に対向して前記光学素子と嵌合する嵌合部と、
前記枠の内周部において前記光学素子の前記側面の中心軸線に沿う方向に前記嵌合部と隣り合って配置されており、径方向における前記側面との第１の間隔が、前記径方向における前記側面と前記嵌合部との第２の間隔よりも広い接着剤収容部と、
少なくとも前記接着剤収容部の表面と前記光学素子の前記側面とに固着して、前記接着剤収容部の前記表面と前記光学素子の前記側面とを連結して固定している接着剤硬化体と、
を備え、
前記光学素子の前記側面と、前記嵌合部とが前記径方向に対向する部位の前記中心軸線に沿う長さが、前記接着剤硬化体において、前記接着剤収容部と前記径方向に対向する前記光学素子の前記側面の部位に固着している接着部位の前記中心軸線に沿う長さよりも短い、
光学ユニット。
【請求項２】
前記接着剤収容部は、
前記嵌合部と隣接する部位に、前記嵌合部の中心軸線に対する傾斜角が４５°より大きく６０°以下のテーパ面を含んでいる、
請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記接着剤収容部は、
前記嵌合部と隣接する部位に、前記中心軸線を含む断面が曲線になる湾曲面を含んでいる、
請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記嵌合部、前記接着剤収容部、および前記接着剤硬化体は、
それぞれ、前記光学素子の前記側面の周方向の全周に沿って形成されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記枠の内周部において前記嵌合部と軸方向に隣り合って前記接着剤収容部の反対側に位置し、前記径方向における前記光学素子の前記側面との第３の間隔が前記第２の間隔よりも広い拡径部が形成されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ユニットを備える、
光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ユニットおよび光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器では、レンズ等の光学素子が枠に固定された光学ユニットが用いられている。光学素子と枠との固定方法としては、例えば、ＵＶ硬化接着剤等の接着剤を用いることが知られている。
例えば、特許文献１には、保持部材（枠）の先端にレンズの縁端面と０．５ｍｍ以上にわたって対向する面取り部が形成され、面取り部とレンズの縁端面との間に光硬化型接着剤を充填して、レンズが接着された光学部品の保持構造が記載されている。
例えば、特許文献２には、鏡筒（枠）の先端に面取り部が形成され、被保持レンズの側面と、鏡筒の面取り部を含む内周面との間に、発泡層を形成して被保持レンズが保持されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３６７７号公報
【特許文献２】特開平８−４３７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術の光学ユニットには、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の技術によれば、遮光物質が混入された光硬化型接着剤によって、レンズの端縁面の遮光と、保持部材への接着とを兼ねているため、接着剤がレンズの端縁面全体にわたって塗布されて硬化される。
接着剤は硬化時に硬化収縮を起こすため、接着剤の硬化後にレンズの端縁面に、接着剤の硬化体の収縮による応力が作用する。レンズの端縁面における応力は、レンズに内部歪みを発生させるため、レンズ面が歪むことになる。
この結果、レンズの面精度が悪くなるため、光学性能が低下しやすいという問題がある。
接着剤の塗布量を低減することで、レンズ面の歪みを抑制することも考えられるが、接着剤の塗布量が少なくなりすぎると、接着強度が低下するため、耐衝撃性が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、接着強度を低下させることなく、光学素子の歪みを低減することができる光学ユニットおよび光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の光学ユニットは、光学素子と、前記光学素子が挿入された枠と、前記枠の内周部に配置されており、前記光学素子の側面に対向して前記光学素子と嵌合する嵌合部と、前記枠の内周部において、前記光学素子の前記側面の中心軸線に沿う方向に前記嵌合部と隣り合って配置されており、径方向における前記側面との第１の間隔が、前記径方向における前記側面と前記嵌合部との第２の間隔よりも広い接着剤収容部と、前記接着剤収容部の表面と前記光学素子の前記側面とに固着して、前記接着剤収容部の前記表面と前記光学素子の前記側面とを連結して固定している接着剤硬化体と、を備え、前記光学素子の前記側面と、前記嵌合部とが前記径方向に対向する部位の前記中心軸線に沿う長さが、前記接着剤硬化体において、前記接着剤収容部と前記径方向に対向する前記光学素子の前記側面の部位に固着している接着部位の前記中心軸線に沿う長さよりも短い。
【０００７】
上記光学ユニットにおいては、前記接着剤収容部は、前記嵌合部と隣接する部位に、前記嵌合部の中心軸線に対する傾斜角が４５°より大きく６０°以下のテーパ面を含んでいてもよい。
【０００８】
上記光学ユニットにおいては、前記接着剤収容部は、前記嵌合部と隣接する部位に、前記中心軸線を含む断面が曲線になる湾曲面を含んでいてもよい。
【０００９】
上記光学ユニットにおいては、前記嵌合部、前記接着剤収容部、および前記接着剤硬化体は、それぞれ、前記光学素子の前記側面の周方向の全周に沿って形成されていてもよい。
【００１０】
上記光学ユニットにおいては、前記枠の内周部において前記嵌合部と軸方向に隣り合って前記接着剤収容部の反対側に位置し、前記径方向における前記光学素子の前記側面との第３の間隔が前記第２の間隔よりも広い拡径部が形成されていてもよい。
【００１１】
本発明の第２の態様の光学機器は、上記光学ユニットを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光学ユニットおよび光学機器によれば、接着強度を低下させることなく、光学素子の歪みを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の光学ユニットおよび光学機器の構成例を示す模式的な正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の光学ユニットの第１の構成例を示す模式的な側面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３におけるＢ部の拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の光学ユニットの第２の構成例を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。
【図６】図５におけるＤ部の拡大図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の光学ユニットの第３の構成例の主要部を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の光学ユニットの第４の構成例の主要部を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の光学ユニットの第５の構成例の主要部を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１５】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の光学機器について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の光学ユニットおよび光学機器の構成例を示す模式的な正面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の顕微鏡１（光学機器）は、本体部２、ステージ３、対物レンズ５Ａ、５Ｂ（光学ユニット）、接眼レンズ７、カメラ８、および照明装置９Ａ、９Ｂを備える。
【００１７】
本体部２は、顕微鏡１の各部材を支持する。本体部２は、載置面Ｆに配置されるベース部２ａを有する。ベース部２ａには支柱部２ｂが立設されている。支柱部２ｂの上端から水平方向に鏡筒支持部２ｃが延ばされている。鏡筒支持部ｃの先端部は、ベース部２ａの上方においてベース部２ａと対向している。
【００１８】
ステージ３は、被検サンプル４を水平方向および顕微鏡１の光軸Ｌに沿う方向に移動可能に載置する。ステージ３は、ベース部２ａ上に配置されている。
【００１９】
対物レンズ５Ａ、５Ｂは、被検サンプル４の像を結ぶ光学ユニットである。対物レンズ５Ａ、５Ｂは、互いに倍率が異なる。対物レンズ５Ａ、５Ｂは、それぞれ１枚以上のレンズと、レンズを保持する枠とを備える。各枠の端部には、後述するレボルバ６と着脱可能に固定する固定部が設けられている。固定部の構造の具体例としては、例えば、雄ねじが挙げられる。
対物レンズ５Ａ、５Ｂにおけるレンズと枠との固定構造を中心とする具体的な構成は、後述する。
【００２０】
レボルバ６は、本体部２の鏡筒保持部２ｃの下面において、ステージ３と対向する位置に配置されている。レボルバ６は、複数の対物レンズを着脱可能に保持する。図１に示す例では、レボルバ６に、対物レンズ５Ａ、５Ｂが保持されている。レボルバ６は、３以上の対物レンズを同時に保持していてもよい。
レボルバ６は、操作者の操作に応じて回転可能である。レボルバ６は、複数の回転位置において、レボルバ６に取り付けられた対物レンズの光軸が顕微鏡１の光軸Ｌと同軸となるように、対物レンズを位置決めする。図１に示す例では、対物レンズ５Ａが光軸Ｌと同軸に配置されている。以下では、顕微鏡１の対物レンズは対物レンズ５Ａが用いられているとして説明する。
【００２１】
接眼レンズ７は、光軸Ｌ上に配置された対物レンズ５Ａの像を使用者が観察するための接眼光学系を構成する。
接眼レンズ７は、対物レンズ５Ａ、５Ｂとはレンズ構成が異なるが、対物レンズ５Ａ、５Ｂと同様、本実施形態の光学ユニットによって構成されてもよい。
【００２２】
カメラ８は、光軸Ｌ上に配置された対物レンズ５Ａの像を撮像する装置部分である。カメラ８は、図示略のレンズおよびレンズを保持する枠とで構成された撮像レンズユニットと、撮像素子とを備える。
撮像レンズユニットは、対物レンズ５Ａ、５Ｂとはレンズ構成が異なるが、対物レンズ５Ａ、５Ｂと同様、本実施形態の光学ユニットによって構成されてもよい。すなわち、カメラ８は、本実施形態の光学ユニットを備える光学機器であってもよい。
カメラ８によって撮像された画像の画像信号は、図示略の適宜の表示装置に送出され、表示装置の表示画面に表示される。
【００２３】
照明装置９Ａ、９Ｂは、被検サンプルを照明する照明光を発生する装置部分である。
照明装置９Ａの照明光は、落射照明に用いられる。照明装置９Ｂの照明光は、透過照明に用いられる。
照明装置９Ａ、９Ｂは、それぞれ、図示略の光源と、図示略の照明レンズユニットとを備える。
照明装置９Ａ、９Ｂの照明レンズユニットは、対物レンズ５Ａ、５Ｂとはレンズ構成が異なるが、対物レンズ５Ａ、５Ｂと同様、本実施形態の光学ユニットによって構成されてもよい。すなわち、照明装置９Ａ、９Ｂは、本実施形態の光学ユニットを備える光学機器であってもよい。
【００２４】
次に、本実施形態の光学ユニット１０の構成例について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態の光学ユニットの第１の構成例を示す模式的な側面図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、図３におけるＢ部の拡大図である。
【００２５】
顕微鏡１では、少なくとも対物レンズ５Ａ、５Ｂが本実施形態の光学ユニット１０の構成を備える。ただし、本実施形態の光学ユニット１０の特徴は、レンズ等の光学素子と枠との固定構造にあるため、以下では、光学素子単体と枠との固定構造を中心に説明する。
対物レンズ５Ａ、５Ｂが複数の光学素子を備える場合には、それぞれの光学素子について、以下に説明する固定構造が設けられていればよい。
【００２６】
本明細書では、光軸や中心軸線等の軸線が特定できる軸状、筒状等の部材に関する相対位置について説明する場合に、軸線に沿う方向を軸方向、軸線回りに周回する方向を周方向、軸線に直交する平面において軸線に交差する線に沿う方向を径方向と称する。また、特に、光軸に沿う方向を光軸方向と称する場合がある。
【００２７】
本実施形態の光学ユニット１０の第１の構成例について説明する。
図２、３に示すように、光学ユニット１０の第１の構成例である光学ユニット１０Ａは、レンズ１１（光学素子）と、レンズ１１が挿入された枠１２Ａと、レンズ１１を枠１２Ａに固定する接着剤硬化体１３とを備える。
【００２８】
図３に示すように、レンズ１１は、第１レンズ面１１ａおよび第２レンズ面１１ｂを有する。第１レンズ面１１ａおよび第２レンズ面１１ｂの間の外周部には円筒面であるレンズ側面１１ｃ（光学素子の側面）が形成されている。レンズ側面１１ｃの図示略の中心軸線とレンズ１１のレンズ光軸Ｏとは同軸である。
本構成例では、レンズ１１は、両凸レンズである。このため、第１レンズ面１１ａ、第２レンズ面１１ｂは、いずれも凸面である。
第１レンズ面１１ａ、第２レンズ面１１ｂの面形状は、特に限定されず、例えば、球面、非球面、自由曲面等が用いられてもよい。
図４に示すように、レンズ１１の外径（レンズ側面１１ｃの外径）は、ＤＬ、レンズ側面１１ｃの軸方向の長さはｔである。
レンズ１１の材質の例としては、例えば、ガラス、プラスチック、結晶、セラミックスなどが挙げられる。
【００２９】
図４に示すように、枠１２Ａは、レンズ１１を収容する略円筒状の枠である。枠１２Ａの内周部には、第１端部Ｅ１から第２端部Ｅ２に向かう軸方向に沿って、接着剤収容部１２ｂ、嵌合部１２ａ、レンズ受け部１２ｃ、および開口部１２ｄがこの順に配置されている。
枠１２Ａの内周面の形状は、枠１２Ａの中心軸線Ｃを中心とする回転対称な形状である。
中心軸線Ｃは、例えば、後述する嵌合部１２ａの中心軸線として規定されてもよいし、枠１２Ａの外周面１２ｆの中心軸線として規定されてもよい。本実施形態では、嵌合部１２ａの中心軸線と外周面１２ｆの中心軸線とは同軸である。
枠１２Ａは、図示略の筒状の外装材に保持されていてもよい。
図示略の外装材または枠１２Ａにおいて、軸方向の端部には、レボルバ６との固定部（図示略）が形成されている。
【００３０】
嵌合部１２ａは、レンズ１１のレンズ側面１１ｃに対向してレンズ１１と嵌合する円筒穴部である。嵌合部１２ａの内径はＤＨ（ただし、ＤＨ＞ＤＬ）である。
このため、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの間の嵌合隙間Δ（第２の間隔）は、０以上、ＤＨ−ＤＬ以下である。
接着剤収容部１２ｂの内径ＤＨは、レンズ１１の外径ＤＬとの差（ＤＨ−ＤＬ）の値は、光学ユニット１０Ａにおけるレンズ１１の偏心誤差の許容値未満になるように設定されてもよい。
ただし、例えば、顕微鏡に用いられる光学ユニットのように偏心誤差の許容値が小さい場合には、（ＤＨ−ＤＬ）の値は、光学ユニット１０Ａにおけるレンズ１１の偏心誤差の許容値よりも大きく設定される。この場合、レンズ１１は、嵌合隙間Δの範囲において少なくとも径方向の位置が調整された状態で、枠１２Ａに固定される。この位置調整後の状態では、レンズ１１は、嵌合部１２ａの略中心（中心の場合も含む）に位置するため、嵌合隙間Δは、全周にわたって略等しくなる（等しくなる場合も含む）。
いずれの場合でも、枠１２Ａに固定されたレンズ１１のレンズ光軸Ｏと枠１２Ａの中心軸線Ｃとは、レンズ１１の許容偏心誤差の範囲で一致している。
【００３１】
接着剤収容部１２ｂは、嵌合部１２ａと軸方向に隣り合って配置されている。本構成例では、接着剤収容部１２ｂは、第１端部Ｅ１寄りの嵌合部１２ａの端部（点ｄ参照）から第１端部Ｅ１に向かうにつれて拡径するテーパ面が内周部に形成された穴部である。
接着剤収容部１２ｂは、枠１２Ａの第１端部Ｅ１において、中心軸線Ｃに沿う方向から見て円形の開口を形成している。
中心軸線Ｃを含む断面において、軸方向に互いに隣り合う接着剤収容部１２ｂおよび嵌合部１２ａと、これらに対向するレンズ側面１１ｃとの間では、レンズ側面１１ｃと接着剤収容部１２ｂとの間の径方向の第１の間隔は、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの間の第２の間隔よりも広くなっている。
本構成例では、接着剤収容部１２ｂの内周面がテーパ面であることから、接着剤収容部１２ｂにおける第１の間隔は、第２端部Ｅ２から第１端部Ｅ１に向かう軸方向において、直線的に増大していく。
中心軸線Ｃに対する接着剤収容部１２ｂの内周面の傾斜角θは、４５°より大きく、６０°以下であってもよい。
【００３２】
レンズ受け部１２ｃは、レンズ１１の第２レンズ面１１ｂを光軸方向に支持する段状部である。レンズ受け部１２ｃは、嵌合部１２ａよりも径方向内側に突出されており、レンズ光軸Ｏから見た形状は円環状である。
レンズ受け部１２ｃの中心部には、レンズ１１の外径ＤＬよりも小径の貫通孔である開口部１２ｄが光軸方向に貫通している。
レンズ受け部１２ｃと開口部１２ｄとが交差して形成された角部１２ｅは、嵌合部１２ａに挿入されたレンズ１１の第２レンズ面１１ｂに当接している。
図４においては、レンズ受け部１２ｃの表面は、中心軸線Ｃに直交する平面として描かれている。しかし、レンズ受け部１２ｃの表面の形状は、角部１２ｅを除いて、レンズ１１と当接しない形状になっていれば、平面には限定されない。例えば、第２端部Ｅ２側に凹んだ凹面であってもよいし、第１端部Ｅ１側に突出した凸部であってもよい。
さらに、図４では、角部１２ｅが中心軸線Ｃを含む断面において二直線が交差した形状の角部の例が図示されているが、角部１２ｅは、このようなエッジ形状には限定されない。例えば、角部１２ｅは、このようなエッジ部が面取りされたテーパ状に形成されていてもよいし、エッジ部がＲ面取りされた形状に形成されていてもよい。
以下では、図４に図示された形状に即して、レンズ受け部１２ｃが中心軸線Ｃに直交する平面からなり、角部１２ｅは面取り等されてない例で説明する。
【００３３】
次に、このような構成の枠１２Ａの内周面の各部と、レンズ１１との位置関係について説明する。
レンズ１１の第２レンズ面１１ｂは、レンズ受け部１２ｃと開口部１２ｄとが交差して形成された角部１２ｅに当接することによって、枠１２Ａにおいて、光軸方向に位置決めされている。
枠１２Ａの内周面の軸方向の位置座標（以下、単に位置座標）を、レンズ受け部１２ｃを基準とし、第２端部Ｅ２から第１端部Ｅ１に向かう方向を正方向として説明する。位置座標を表す文字はいずれも０以上の数を表す。
角部１２ｅと、嵌合部１２ａの第２端部Ｅ２寄りの端部の点ｅの位置座標は、いずれも０である。
第２レンズ面１１ｂとレンズ側面１１ｃとが交わる点ａの位置座標はｈＡである。
第１レンズ面１１ａとレンズ側面１１ｃとが交わる点ｂの位置座標は、ｈＡ＋ｔである。
嵌合部１２ａの第１端部Ｅ１寄りの端部の点ｄの位置座標は、ｈＡ＋αである。
接着剤収容部１２ｂの第１端部Ｅ１寄りの端部である第１端部Ｅ１の位置座標は、ｈＡ＋α＋δである。
【００３４】
このため、角部１２ｅで軸方向に位置決めされたレンズ１１のレンズ側面１１ｃは、軸方向の長さαの範囲で、嵌合部１２ａの第１端部Ｅ１寄りの端部と径方向に対向している。
レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとが対向する軸方向の長さαは、嵌合部１２ａによってレンズ側面１１ｃの径方向の位置決めが可能な範囲でなるべく短くすることが好ましい。
例えば、長さαは、０ｍｍより大きく、３ｍｍ以下であってもよい。長さαは、０ｍｍより大きく、０．１ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００３５】
レンズ側面１１ｃは、軸方向の長さδの範囲（δ＜ｔ−αの場合、図４参照）、または軸方向の長さｔの範囲（δ≧ｔ−αの場合、図示略）で、接着剤収容部１２ｂと径方向において対向している。
δ＜ｔ−αとするか、δ≧ｔ−αとするかは、適宜選択することできる。例えば、後述する接着剤硬化体１３を、軸方向においてレンズ側面１１ｃの全体に固着させる必要がある場合には、δ≧ｔ−αとすればよい。
【００３６】
枠１２Ａの材質は、レンズ１１を精度よく保持できる材質であれば限定されない。例えば、枠１２Ａの材質の例としては、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属材料、ポリカーボネートなどのプラスチック材料、およびセラミックスなどが挙げられる。
枠１２Ａは、切削加工によって製造されてもよいし、成形型を用いた成形によって製造されてもよい。
【００３７】
接着剤硬化体１３は、少なくとも接着剤収容部１２ｂの表面とレンズ側面１１ｃとに固着して、接着剤収容部１２ｂとレンズ側面１１ｃとを連結して固定する部材である。
接着剤硬化体１３は、適宜の接着剤を接着剤収容部１２ｂとレンズ側面１１ｃとの間に塗布してから硬化させることによって形成される。
接着剤硬化体１３を形成するために使用可能な接着剤の硬化タイプとしては、例えば、ＵＶ硬化型接着剤、可視光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤、混合硬化型接着剤、溶剤揮発型硬化接着剤などが挙げられる。
接着剤硬化体１３を形成するために使用可能な接着剤の材質としては、例えば、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ゴム系接着剤などが挙げられる。
【００３８】
これらの接着剤は、いずれも液状であるため、レンズ側面１１ｃと接着剤収容部１２ｂとの間に塗布すると、ある程度はレンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの間にも進入する。
例えば、接着剤の粘度が低すぎると、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの間で表面張力によって保持される限度を超えるおそれがある。この場合、接着剤の一部が嵌合部１２ａを伝ってレンズ受け部１２ｃに垂れ落ちるが、第２レンズ面１１ｂのレンズ有効領域内に付着しなければ問題は生じない。
本実施形態では、レンズ１１の形状に応じて、長さαができるだけ短くなるように枠１２Ａの内周面が形成されているため、図４に示すように、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとが互いに対向する部位にも、接着剤硬化体１３が進入していることが多くなる。
【００３９】
光学ユニット１０Ａにおける接着剤硬化体１３の大きさは、レンズ側面１１ｃとの固着面積と、レンズ側面１１ｃに対向する部位における接着剤収容部１２ｂおよび嵌合部１２ａとの固着面積とが、必要な接着強度の得られる面積になるように予め決められている。
接着強度としては、例えば、１０Ｎ以上であることが好ましい。
簡単のため、必要な固着面積が、レンズ側面１１ｃ側も枠１２Ａ側もそれぞれ固着面積Ｓ０であるとして説明する。
【００４０】
接着剤硬化体１３の固着面積Ｓは、必要な固着面積Ｓ０よりも大きくとってもよい。しかし、固着面積Ｓが大きくなると接着剤硬化体１３の体積も増えて硬化収縮による応力の影響が大きくなる。例えば、顕微鏡１の対物レンズ５Ａ、５Ｂに用いるレンズは、レンズ面に高い面精度が求められるため、硬化収縮による応力をできるだけ低減することが好ましい。このため、接着剤硬化体１３の固着面積Ｓは、固着面積Ｓ０をあまり大きく超えないようにする。
固着面積Ｓは、レンズ１１の周方向において略均等に分散される。分散方法は、周方向において離散的に分散させてもよいし、連続的に分散されてもよい。
接着剤硬化体１３が固着する部位には、接着剤硬化体１３の硬化収縮による応力が発生するため、応力の影響を周方向において平均化できる点では、連続的に分散されることがより好ましい。
本実施形態では、接着剤硬化体１３をレンズ側面１１ｃの全周にわたって連続的に形成することによって、固着面積Ｓが周方向に均等に分散されている。
【００４１】
例えば、上述の特許文献１のように、従来、光学素子を枠に接着固定する場合、レンズ側面と嵌合部との隙間には、軸方向の全体にわたって接着剤が塗布されている。これは、径方向の位置決めを行う嵌合部とレンズ側面との隙間がきわめて狭いために接着剤を低粘度とする必要があり、この低粘度の接着剤は、毛細管現象によってレンズ側面と嵌合部との隙間に吸い込まれていくからである。
従来、枠において嵌合部の端部が面取りされた構成では、面取り部は、接着剤を狭い嵌合隙間に導入するため、導入口としての機能を有している。
【００４２】
従来、レンズ側面と嵌合部との間の接着剤と、面取り部に残留する接着剤とは、材質が同じであるため、同様な硬化収縮特性を有すると考えられていた。しかし、本発明者は、高い面精度が要求されるレンズの接着固定について鋭意検討したところ、レンズ側面と嵌合部との間の接着剤と、面取り部に残留する接着剤とは、硬化収縮特性に差異があることを見いだし、本発明に到った。
本発明者の検討によれば、レンズ側面と嵌合部のように狭い隙間において硬化される接着剤の方が、例えば、面取り部に塗布された接着剤のように、より広い空間に、より広い自由表面を有するように塗布された接着剤よりも、硬化収縮が顕著になることが判明した。
【００４３】
この理由は充分に解明されているわけではないが、本発明者は、少なくとも以下の要因が関係すると考えている。
第一の要因は、硬化が起こる空間の大きさである。ある程度広い空間で接着剤の硬化が起こる場合、硬化にも空間的なばらつきが生じやすくなる。すなわち、接着剤の一部が硬化し始めても、硬化し始めた部分の周囲には未硬化部分が存在する。このため、未硬化部分の流動性によって、硬化し始めた部分が移動することができ、一部の硬化によって発生すべき応力が硬化し始めた部分の移動とともに緩和される。
これに対して、例えば、レンズ側面と嵌合部とのように狭い隙間に塗布された接着剤は、硬化のばらつきがあっても、狭い隙間の範囲では未硬化部分の絶対量が少ないため、硬化し始めた部分が移動しにくい。このため、上述の応力緩和効果がより少なくなる。
第二の要因は、自由表面による応力緩和効果である。硬化が始まるとレンズ側面等の固着面の近傍の接着剤は固着面に拘束された状態で硬化する。一方、自由表面の近傍では拘束される固着対象がないため、接着剤がより大きな変形自由度を有している。このため、自由表面の近傍の接着剤は、収縮変形を起こしても、収縮量に応じて自由表面が変形することによって応力が緩和される。
【００４４】
そこで、本実施形態では、接着剤硬化体１３を形成する接着剤が、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの間よりも、レンズ側面１１ｃと接着剤収容部１２ｂとの間の方に多く塗布された状態で、接着剤硬化体１３が形成されるようにしている。
レンズ側面１１ｃに固着面積Ｓの接着剤硬化体１３を固着させるため、レンズ側面１１ｃに固着する固着部１３ａの軸方向の長さをγにする必要があるとする。
接着剤が、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの嵌合隙間の全体に進入する場合、固着部１３ａの長さγは、径方向において嵌合部１２ａと対向する部位の軸方向の長さαと、径方向において接着剤収容部１２ｂとが対向する接着部位の軸方向の長さβ（ただし、β≦δ）との和になる。
例えば、接着剤の粘度が高い場合のように、接着剤が嵌合隙間に進入しない場合には、β＝γとすればよい。
さらに、本実施形態では、固着部１３ａにおいて、β＞αとなるように、接着剤を塗布して接着剤硬化体１３が形成されている。これにより、接着剤硬化体１３においては、硬化過程において応力緩和がより進みやすい領域が確実に大きくなる。
長さβと長さαとの差はなるべく大きいことが好ましい。ただし、レンズ側面１１ｃと接着剤収容部１２ｂとの間で、硬化収縮による応力がまったく発生しないわけではないため、βの上限値は、レンズ１１の面精度の低下などを実験などで予め調べておくことによって適宜値に設定するとよい。
例えば、長さβは、β＞αであって、０ｍｍより大きく、５ｍｍ以下であってもよい。長さβは、０ｍｍより大きく、０．３ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
接着剤硬化体１３は、レンズ側面１１ｃと接着剤収容部１２ｂとの間に、接着剤収容部１２ｂが形成する第１端部Ｅ１における開口に向かって露出し、レンズ側面１１ｃおよび接着剤収容部１２ｂに固着していない自由表面部１３ｂが形成されている。
自由表面部１３ｂの径方向における長さは、接着剤収容部１２ｂの表面が、嵌合部１２ａから拡径するテーパ面で構成されているため、嵌合隙間Δよりも大きい。
例えば、自由表面部１３ｂが、中心軸線Ｃに直交する平面に沿って形成されている場合、自由表面部１３ｂの径方向における長さは、嵌合隙間Δと、β・ｔａｎθとの和になる。
【００４６】
このような構成の光学ユニット１０Ａの組み立て方の一例について説明する。
まず、第２レンズ面１１ｂが枠１２Ａの角部１２ｅに当接するようにして、レンズ１１が枠１２Ａの嵌合部１２ａに挿入される。これにより、枠１２Ａにおいて、レンズ１１が径方向および軸方向に位置決めされる。
この後、接着剤収容部１２ｂとレンズ側面１１ｃとの間において、周方向に接着剤硬化体１３を形成する接着剤が塗布される。本実施形態では、この接着剤は、レンズ１１の方向の全周にわたって均等に塗布される。
接着剤の塗布量を適宜に設定することによって、接着剤硬化体１３の固着部１３ａにおいて、径方向に接着剤収容部１２ｂと対向する接着部位の軸方向の長さが上述のβになるようにする。レンズ側面１１ｃと接着剤収容部１２ｂとの間の空間の大きさは予め分かっているため、上述の長さβが得られる塗布量は、例えば、接着剤を吐出するディスペンサからの吐出量と一定の関係にある。
この後、接着剤を硬化させることによって、接着剤硬化体１３が形成される。
以上で、光学ユニット１０Ａの組立が終了する。
【００４７】
上述した組み立て方の一例では、枠１２Ａにレンズ１１を挿入してから、接着剤が塗布される場合の例で説明した。しかし、接着剤は、レンズ１１を挿入する前に、レンズ１１および枠１２Ａの少なくとも一方に塗布されていてもよい。
【００４８】
光学ユニット１０Ａによれば、レンズ１１の固定に用いる接着剤硬化体１３の固着部１３ａにおいて、嵌合部１２ａと径方向に対向する部位の長さ（長さα以下）よりも、接着剤収容部１２ｂと径方向に対向する部位の長さ（長さβ）の方が長い。この結果、接着剤硬化体１３の硬化過程における硬化収縮による応力の発生が低減される。
光学ユニット１０Ａにおいては、レンズ１１が接着剤硬化体１３によって固定されることによって、充分な接着強度を備える。さらに、接着剤硬化体１３では、硬化収縮によってレンズ側面１１ｃに作用する応力の発生が少ないため、レンズ１１の歪みを抑制できる。この結果、レンズ１１の第１レンズ面１１ａ、第２レンズ面１１ｂの面精度の変化を抑制できるため、光学ユニット１０Ａとしての光学性能が良好となる。
【００４９】
以上説明したように、光学ユニット１０Ａによれば、接着強度を低下させることなく、光学素子であるレンズ１１の歪みを低減することができる。
【００５０】
次に、本実施形態の光学ユニット１０の第２の構成例について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態の光学ユニットの第２の構成例を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。図６は、図５におけるＤ部の拡大図である。
【００５１】
図５、図６に示すように、第２の構成例である光学ユニット１０Ｂは、レンズ１４（光学素子）と、レンズ１４が挿入された枠１２Ｂと、レンズ１４を枠１２Ｂに固定する接着剤硬化体１３とを備える。
本構成例は、上記第１の構成例のレンズ１１が両凸レンズであるのに対して、レンズ１４は、メニスカスレンズである点がレンズ１１と異なる。
レンズ１４は、正メニスカスレンズでも負メニスカスレンズでもよい。レンズ１４が負メニスカスレンズの場合、レンズ１４は、図示略の正レンズと組み合わされて対物レンズ５Ａ、５Ｂとして用いられる。
以下、上記第１の構成例と異なる点を中心に説明する。
【００５２】
図５に示すように、レンズ１４は、凹面からなる第１レンズ面１４ａおよび凸面からなる第２レンズ面１４ｂを有する。第１レンズ面１４ａおよび第２レンズ面１４ｂの間の外周部には上記第１の構成例と同様のレンズ側面１１ｃが形成されている。
【００５３】
枠１２Ｂは、レンズ１４の第２レンズ面１４ｂを載置して固定する以外は、枠１２Ａと同様の部材である。このため、レンズ１４における第２レンズ面１４ｂとレンズ側面１１ｃとが交わる点ａのレンズ受け部１２ｃから測った位置座標ｈＢが、上記第１の構成例のｈＡと異なる点を除いて、枠１２Ａと同様の構成を備える。
【００５４】
本構成例における接着剤硬化体１３は、レンズ１４におけるレンズ側面１１ｃに関して、上記第１の構成例とまったく同様の位置関係に形成されている。
このような光学ユニット１０Ｂは、上記第１の構成例の光学ユニット１０Ａと同様に組み立てることができる。
光学ユニット１０Ｂは、接着剤硬化体１３によって、光学ユニット１０Ａとまったく同様に、第１レンズ面１４ａ、第２レンズ面１４ｂの面精度の変化を抑制できるため、光学ユニット１０Ｂとしての光学性能が良好となる。
【００５５】
メニスカスレンズ、特に負メニスカスレンズは、両凸レンズなどに比べてレンズ側面１１ｃの軸方向の長さｔが長くなる。このため、レンズ側面１１ｃの全体を接着固定すると、レンズの歪みが特に大きくなりがちである。しかし、本構成例によれば、レンズ側面１１ｃの軸方向の長さｔによらず、必要な接着強度の範囲で、固着部１３ａを形成するため、レンズ１４の歪みの発生が抑制される。
【００５６】
次に、本実施形態の光学ユニット１０の第３の構成例について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態の光学ユニットの第３の構成例の主要部を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。
【００５７】
図７に主要部の構成を示すように、第３の構成例である光学ユニット１０Ｃは、平行平板状のＮＤフィルタ１５（光学素子）と、ＮＤフィルタ１５が挿入された枠１２Ｃと、ＮＤフィルタ１５を枠１２Ｃに固定する接着剤硬化体１３とを備える。
特に図示しないが、光学ユニット１０Ｃは、対物光学系を構成する適宜のレンズ（例えば、対物レンズ５Ａ、５Ｂ）と組み合わされて観察光学系として用いられる。
本構成例のＮＤフィルタ１５は平行平板であるため、角部１２ｅに載置される上記第１の構成例のレンズ１１とは異なり、ＮＤフィルタ１５がレンズ受け部１２ｃによって面状に受けられる点が上記レンズ１１と異なる。
以下、上記第１の構成例と異なる点を中心に説明する。
【００５８】
図７に示すように、ＮＤフィルタ１５は、互いに平行な第１フィルタ面１５ａおよび第２フィルタ面１５ｂを有する。第１フィルタ面１５ａおよび第２フィルタ面１５ｂの間の外周部には上記第１の構成例のレンズ側面１１ｃと同様のフィルタ側面１５ｃ（光学素子の側面）が形成されている。
【００５９】
枠１２Ｃは、レンズ受け部１２ｃにＮＤフィルタ１５の第２フィルタ面１５ｂを載置して固定する以外は、枠１２Ａと同様の部材である。このため、ＮＤフィルタ１５における第２フィルタ面１５ｂとフィルタ側面１５ｃとが交わる点ａのレンズ受け部１２ｃから測った位置座標が０であって、上記第１の構成例のｈＡと異なる点を除いて、枠１２Ａと同様の構成を備える。
【００６０】
本構成例における接着剤硬化体１３は、ＮＤフィルタ１５におけるフィルタ側面１５ｃに関して、上記第１の構成例のレンズ側面１１ｃとまったく同様の位置関係に形成されている。
第１の構成例では、嵌合部１２ａの上端部のみがレンズ側面１１ｃと対向していたが、本構成例では、嵌合部１２ａの全体がフィルタ側面１５ｃと対向している。本構成例において、フィルタ側面１５ｃと嵌合部１２ａとの間の嵌合隙間の下端はレンズ受け部１２ｃによって閉じられている。
このような光学ユニット１０Ｃは、上記第１の構成例の光学ユニット１０Ａと同様に組み立てることができる。
光学ユニット１０Ｃは、接着剤硬化体１３によって、光学ユニット１０Ａとまったく同様に、第１フィルタ面１５ａ、第２フィルタ面１５ｂの面精度の変化を抑制できるため、光学ユニット１０Ｃとしての光学性能が良好となる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の光学ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを、例えば、対物レンズ５Ａ、５Ｂなどとして、あるいは対物レンズ５Ａ、５Ｂなどとともに用いる顕微鏡１によれば、光学性能に優れる光学ユニット１０Ａによって、高精度な観察が可能となる。
【００６２】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態の光学ユニットについて説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態の光学ユニットの第４の構成例の主要部を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。
【００６３】
図８に、本実施形態の光学ユニット２０の第４の構成例である光学ユニット２０Ａを示す。
光学ユニット２０Ａは、上記第１の実施形態の第２の構成例の光学ユニット１０Ｂの枠１２Ｂに代えて、枠２２Ａを備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
枠２２Ａは、上記第２の構成例の枠１２Ｂの嵌合部１２ａに代えて、嵌合部２２ａを備え、拡径部２２ｅが追加して構成されている。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６５】
嵌合部２２ａの表面は、上記第２の構成例の嵌合部１２ａと内径が同一の円筒面である。
嵌合部２２ａは、軸方向において隣接する、接着剤収容部１２ｂと後述する拡径部２２ｅとの間に挟まれている。嵌合部２２ａの軸方向の長さは、上記第２の構成例の枠１２Ｂにおける長さαと等しい。すなわち、中心軸線Ｃを含む断面において、接着剤収容部１２ｂと嵌合部１２ａとが交わる点を点ｄ、嵌合部１２ａと後述する拡径部２２ｅとが交わる点を点ｆとすると、線分ｄｆの長さがαに等しい。
【００６６】
本構成例の嵌合部２２ａは、レンズ１４のレンズ側面１１ｃと径方向に対向する適宜の位置に配置される。すなわち、点ｆのレンズ受け部１２ｃから軸方向に測った位置座標は、ｈＢ以上、ｔ−α以下である。図８に示す例では、一例として、嵌合部２２ａは、レンズ側面１１ｃの軸方向の中間部において、レンズ側面１１ｃと径方向に対向している。
【００６７】
拡径部２２ｅは、枠２２Ａの内周部において、嵌合部２２ａと隣接する部位において、軸方向における接着剤収容部１２ｂの反対側に配置されている。
拡径部２２ｅは、径方向におけるレンズ１４のレンズ側面１１ｃとの第３の間隔が、レンズ側面１１ｃと嵌合部２２ａとの間の嵌合隙間（第２の間隔）よりも広くなる形状に形成されている。
図８に示す例では、拡径部２２ｅは、第１端部Ｅ１から第２端部Ｅ２に向かって、傾斜面部２２ｃと、円筒面部２２ｄとが、この順に配置されて構成されている。
傾斜面部２２ｃは、嵌合部２２ａから円筒面部２２ｄに向かうにつれて、漸次拡径するテーパ面からなる。
円筒面部２２ｄは、傾斜面部２２ｃの最大内径と同一の内径で、レンズ受け部１２ｃまで延ばされている。
このため、拡径部２２ｅは、嵌合部２２ａに対して、径方向における凹状部を構成している。
【００６８】
本実施形態における接着剤硬化体１３は、上記第１の実施形態の第２の構成例のレンズ側面１１ｃに対する軸方向の位置がずれている以外は、上記第２の構成例と同様に形成されている。
【００６９】
このような構成の光学ユニット２０Ａは、上記第１の実施形態の光学ユニット１０Ｂと同様にして製造される。
ただし、接着剤硬化体１３を形成する接着剤が、レンズ側面１１ｃと嵌合部２２ａとの嵌合隙間から第２端部Ｅ２側に垂れる場合、少なくとも一部の接着剤が傾斜面部２２ｃに沿って移動する。
このため、接着剤の表面積が拡がることで、表面張力によって液だれが止まりやすい。加えて、垂れた接着剤の少なくとも一部は傾斜面部２２ｃを経由してレンズ側面１１ｃからより離れた円筒面部２２ｄの方に誘導されるため、垂れた接着剤がレンズ１４に付着しにくくなる。
【００７０】
このようにして製造された本構成例の光学ユニット２０Ａは、レンズ側面１１ｃの軸方向における接着剤硬化体１３の形成位置が異なる以外は、上記第２の構成例の光学ユニット１０Ｂとまったく同様の接着剤硬化体１３が形成される。このため、光学ユニット２０Ａは、上記第２の構成例と同様に、接着強度を低下させることなく、光学素子であるレンズ１１の歪みを低減することができる。
【００７１】
次に、本実施形態の光学ユニット２０の第５の構成例について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態の光学ユニットの第５の構成例の主要部を示す光軸を含む断面の模式的な断面図である。
【００７２】
図９に示すように、第５の構成例である光学ユニット２０Ｂは、上記第４の構成例の光学ユニット２０Ａの嵌合部２２ａに代えて、嵌合部２２ｂを備える。
嵌合部２２ｂは、接着剤収容部１２ｂと拡径部２２ｅの傾斜面部２２ｃとが交わって形成され、中心軸線Ｃを含む断面において山形の頂部で構成される。嵌合部２２ｂの軸方向から見た形状は、内径ＤＨの円である。
嵌合部２２ｂは、上記第４の構成例の嵌合部２２ａの軸方向の長さを０にした場合の例になっている。
【００７３】
このような光学ユニット２０Ｂは、上記第４の構成例の光学ユニット２０Ａと同様にして製造される。
光学ユニット２０によれば、接着剤硬化体１３は、レンズ側面１１ｃと接着剤収容部１２ｂとの間に挟まれる領域のみに形成される。嵌合部２２ｂは、軸方向の長さが０であるため、接着剤硬化体１３の硬化収縮による応力の発生にまったく寄与しない。このため、上記第４の構成例に比べて、さらに接着剤硬化体１３の硬化収縮による応力の発生を低減することができる。
本構成例では、レンズ１４が径方向に移動すると、レンズ側面１１ｃの中間部において、嵌合部２２ｂが当接するためレンズ１４の径方向の移動範囲が確実に規制される。このため、嵌合部２２ｂの軸方向の長さが０であっても、レンズ１４は、嵌合部２２ｂによって径方向に位置規制される。
嵌合部２２ｂは、固着部１３ａの軸方向の長さの寄与はないが、固着部１３ａの長さβは、接着強度に必要な長さγを以上に形成されることで、接着強度が低下することもない。
したがって、光学ユニット２０Ｂは、接着強度を低下させることなく、光学素子であるレンズ１１の歪みを低減することができる。
【００７４】
図１に示すように、本実施形態の光学ユニット２０は、上記第１の実施形態の光学ユニット１０と同様、例えば、顕微鏡１における対物レンズ５Ａ、５Ｂとして用いることができる。
【００７５】
なお、上記の各実施形態の説明では、光学ユニットの光学素子が、両凸レンズ、メニスカスレンズ、または平行平板であるＮＤフィルタの場合の例で説明した。しかし、これらの光学素子は一例である。光学素子の種類はこれらには限定されない。
例えば、光学素子は、上記以外の形状、例えば、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、フレネルレンズ、ホログラム素子などのレンズでもよいし、ＮＤフィルタ以外のフィルタを含む平行平板状の光学部材でもよい。
例えば、光学素子は、フランジ付きレンズであってもよい。この場合、フランジ部における接着剤硬化体は、上記第１の実施形態の第３の構成例と同様の形状に形成されればよい。
さらに、光学素子は、適宜形状のプリズム、ミラーなどであってもよい。
【００７６】
上記の各実施形態の説明では、接着剤収容部の表面がテーパ面によって構成されている場合の例で説明した。しかし、接着剤収容部は、光学素子の側面との第１の間隔が、光学素子の側面と嵌合部との間の第２の間隔よりも大きくなっていれば、テーパ面で構成されていなくてもよい。
例えば、接着剤収容部は、中心軸線を含む断面における形状が、例えば、円弧状などの曲線となる湾曲面で構成されてもよい。
例えば、接着剤収容部は、中心軸線を含む断面における形状が、階段状の疑似的な斜面になっていてもよい。
例えば、接着剤収容部は、光学素子の側面との第１の間隔が、光学素子の側面と嵌合部との間の第２の間隔よりも大きい一定値である円筒面によって構成されてもよい。このような形状は、例えば、ざぐり加工などによって形成することができる。
例えば、接着剤収容部は、上述した種々の形状が適宜複合した構成であってもよい。
【００７７】
上記の各実施形態の説明では、光学素子が軸方向から見て円形である場合の例で説明したが、光学素子の軸方向から見た形状は円形には限定されない。例えば、光学素子の軸方向から見た形状は、Ｄ字形、矩形状型、楕円形などの適宜形状であってもよい。これに対応して、枠の内周部の形状も光学素子に応じた適宜形状とすることができる。
【００７８】
上記の各実施形態の説明では、光学ユニットが共軸光学系の場合の例で説明したが、光学ユニットは偏心光学系であってもよい。
【００７９】
上記の各実施形態の説明では、枠がレンズ受け部を備える場合の例で説明したが、レンズ受け部を有しない構成も可能である。例えば、光学素子を枠に対して空中接着する場合には、レンズ受け部を有しなくてもよい。
【００８０】
上記第２の実施形態の説明では、拡径部２２ｅが傾斜面部２２ｃと円筒面部２２ｄとで構成される場合の例で説明したが、拡径部の形状は、嵌合部よりも拡径していれば、これには限定されない。
例えば、拡径部は、傾斜面部２２ｃのようなテーパ面のみで構成されてもよい。
例えば、拡径部は、中心軸線を含む断面における形状が、階段状の疑似的な斜面になっていてもよい。
例えば、拡径部は、中心軸線Ｃを含む断面の形状が直線以外の湾曲面、例えば、中心軸線Ｃを含む断面の形状が直線以外の湾曲面、例えば、円弧などの曲線になる湾曲面で形成されてもよい。
【実施例】
【００８１】
上記各実施形態の実施例１〜７について比較例１とともに説明する。
【００８２】
［実施例１］
実施例１は、上記第１の実施形態の第１の構成例の実施例である。
レンズ１１は、ＤＬ＝２０（ｍｍ）、ｔ＝３（ｍｍ）の研磨されたガラス製の両凸レンズが用いられた。第１レンズ面１１ａ、第２レンズ面１１ｂの曲率半径は、それぞれ２５ｍｍ、２０ｍｍであった。
レンズ１１の材質は、Ｓ−ＦＰＬ５１（商品名；（株）オハラ製）が用いられた。
枠１２Ａは、接着剤収容部１２ｂの傾斜角θが４６°、嵌合部１２ａの内径がＤＨ＝２０．０２（ｍｍ）とされた。
レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとが対向する軸方向の長さは、α＝０．１（ｍｍ）とされた。
枠１２Ａの材質は真鍮が用いられた。
接着剤硬化体１３を形成する接着剤は、ＵＶ硬化型接着剤であるワールドロック（登録商標）８８０２Ｈ（商品名；協立化学産業（株）製）が用いられた。
実施例１の光学ユニット１０Ａは、ＵＶ硬化型接着剤を用いて枠１２Ａにレンズ１１を接着して製作された。
ＵＶ硬化型接着剤の粘度は、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの嵌合隙間に進入する程度であったが、嵌合部１２ａに沿ってレンズ受け部１２ｃに液だれする程ではなかった。ＵＶ硬化型接着剤の硬化には、ＬＥＤ光源が用いられ、照度は５０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間は１００秒とされた。
接着剤硬化体１３は、β＝０．３（ｍｍ）であった。
【００８３】
［実施例２、３］
実施例２は、枠１２Ａの接着剤収容部１２ｂの傾斜角を６０°にした点のみが、上記実施例１と異なる。
実施例３は、接着剤硬化体１３を熱硬化型エポキシ接着剤であるハイスーパー（登録商標）３０（商品名；セメダイン（株）製）で形成した点のみが、上記実施例１と異なる。熱硬化型エポキシ接着剤の粘度は、ＵＶ硬化型接着剤の粘度よりも高かったため、レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとの嵌合隙間の全体に進入したかどうかは不明であった。
【００８４】
［実施例４］
実施例４は、上記第２の構成例の実施例である。
レンズ１４は、ＤＬ＝１８（ｍｍ）、ｔ＝４（ｍｍ）の研磨されたガラス製の凹メニスカスレンズが用いられた。第１レンズ面１４ａ、第２レンズ面１４ｂの曲率半径は、それぞれ１２ｍｍ、２０ｍｍであった。
レンズ１４の材質は、Ｓ−ＬＡＭ５４（商品名；（株）オハラ製）が用いられた。
枠１２Ｂは、接着剤収容部１２ｂの傾斜角θが４６°、嵌合部１２ａの内径がＤＨ＝１８．０２（ｍｍ）とされた。
レンズ側面１１ｃと嵌合部１２ａとが対向する軸方向の長さは、α＝０．１（ｍｍ）とされた。
接着剤硬化体１３は、上記実施例１と同様のＵＶ硬化型接着剤が用いて、上記実施例１と同様の長さβとなるように形成された。
【００８５】
［実施例５、６］
実施例５、６は、それぞれ、上記第４、第５の構成例の実施例である。
レンズ１４は、上記実施例４と同様の形状を有する。
実施例５の枠２２Ａは、接着剤収容部１２ｂの傾斜角θが４６°、嵌合部２２ａの寸法は、ＤＨ＝１８．０２（ｍｍ）、α＝０．１（ｍｍ）とされた。
実施例６の枠２２Ｂは、接着剤収容部１２ｂの傾斜角θが４６°、嵌合部２２ｂの寸法は、ＤＨ＝１８．０２（ｍｍ）、α＝０（ｍｍ）とされた。
接着剤硬化体１３は、上記実施例１と同様のＵＶ硬化型接着剤が用いて、上記実施例１と同様の長さβとなるように形成された。
【００８６】
［実施例７］
実施例７は、上記第３の構成例の実施例である。
ＮＤフィルタ１５は、ＤＬ＝２５（ｍｍ）、ｔ＝２（ｍｍ）のシグマ光機（株）製の平行平板が用いられた。
枠１２Ｃは、接着剤収容部１２ｂの傾斜角θが４６°、嵌合部１２ａの寸法は、ＤＨ＝２５．０２（ｍｍ）、α＝０．２（ｍｍ）とされた。
接着剤硬化体１３は、上記実施例１と同様のＵＶ硬化型接着剤が用いて、上記実施例１と同様の長さβとなるように形成された。
【００８７】
［比較例１］
比較例１は、α＝０．４（ｍｍ）とされた点以外は、上記実施例１と同様である。
すなわち、比較例１は、β＞αを満足しない例になっている。
【００８８】
［評価］
実施例１〜７、比較例１は、それぞれの接着強度と、組立前後の光学素子の面精度の変化とが評価された。
接着強度は、試作品の光学素子が外れる方向に光軸方向に１０Ｎの荷重を加え、光学素子が枠から外れるかどうかで評価された。
歪みの変化の評価は、組立前の各光学素子の面精度を、小型レーザ干渉計ＫＩＦ−２０１（商品名；オリンパス（株）製）によって測定し、組立後の光学素子の面精度を同様にして測定し、組立前の光学素子の面精度からの組立後の面精度への変化量のＰＶ値であるΔＰＶによって行われた。
【００８９】
［評価結果］
接着強度の評価では、実施例１〜７、比較例１の光学素子は、いずれも枠から外れなかった。このため、実施例１〜７、比較例１の光学ユニットは、いずれも、充分な接着強度を有していた。
【００９０】
実施例１〜３のΔＰＶは、それぞれ、０．１λ、０．０８λ、０．１３λであった。
実施例２は、接着剤収容部１２ｂの傾斜角が６０°とされることで、傾斜角が４６°の実施例１よりも面精度が良好であった。
実施例３は、熱硬化型エポキシ樹脂接着剤が用いられることで、実施例１よりも面精度の変化が大きくなったが、０．２λ未満であるため、良好な面精度になっていた。
実施例４〜６のΔＰＶは、それぞれ、０．０９λ、０．０９λ、０．０８λであった。
実施例４、５は、α＝０．１（ｍｍ）である点が共通であり、面精度の変化も同様になった。
これに対して、実施例６は、α＝０（ｍｍ）であるため、面精度の変化が実施例４、５よりもさらに良好になった。
実施例７のΔＰＶは、０．０６λであった。
このように、実施例１〜７の面精度の変化はいずれも良好であった。
これに対して、比較例１のΔＰＶは、０．２１λであり、０．２０λを超えていた。このため、例えば、顕微鏡などの高い面精度が必要な光学機器には使用できないレベルであった。
【００９１】
以上、本発明の好ましい各実施形態、各構成例、各実施例を説明したが、本発明はこのような各実施形態、各構成例、各実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００９２】
１  顕微鏡（光学機器）
５Ａ、５Ｂ  対物レンズ（光学ユニット）
７  接眼レンズ
８  カメラ
９Ａ、９Ｂ  照明装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、２０、２０Ａ、２０Ｂ  光学ユニット
１１、１４  レンズ（光学素子）
１１ｂ、１４ｂ  第２レンズ面
１１ｃ  レンズ側面（光学素子の側面）
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、２２Ａ、２２Ｂ  枠
１２ａ、２２ａ、２２ｂ  嵌合部
１２ｂ  接着剤収容部
１２ｃ  レンズ受け部
１２ｅ  角部
１３  接着剤硬化体
１３ａ  固着部
１３ｂ  自由表面部
１５  ＮＤフィルタ（光学素子）
１５ｂ  第２フィルタ面
１５ｃ  フィルタ側面（光学素子の側面）
２２ｅ  拡径部
Ｃ  中心軸線
Ｅ１  第１端部
Ｅ２  第２端部
Ｌ  光軸
Ｏ  レンズ光軸
Δ  嵌合隙間（第２の間隔）
【図１】
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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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