JP2003021772A

JP2003021772A - レンズ鏡筒の加工装置及び加工方法

Info

Publication number: JP2003021772A
Application number: JP2001206180A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Ito; 義晃伊藤; Yasuhiro Uehara; 靖弘上原; Kiyokazu Hosaka; 清和保坂; Shigeru Furuyama; 茂古山; Shigeya Chimura; 重弥千村; Mitsuo Nasu; 満男那須
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】倍率を切り換えても、視野の中心がずれるこ
とのないレンズ鏡筒を作製する。【解決手段】レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ね
じ部２４及びレボルバの当て付け面に当て付けられる取
付面２３を、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒１に加工
する。レンズ鏡筒１を保持するチャック２と、チャック
２を回転するスピンドル５と、レンズ鏡筒内の対物レン
ズに測定光を照射する光学系９と、測定光が対物レンズ
を透過して結像する位置に配置される画像取り込み手段
１４を有し画像取り込み手段とレンズ鏡筒との相対距離
をスピンドル５の回転中心軸線方向に沿って調整される
移動手段２６と、画像取り込み手段に結像したスポット
の状態を判断可能にする表示手段１５と、画像取り込み
手段の所定受光位置と結像する位置とが一致するように
チャック２とスピンドル５との相対位置を調整する位置
調整機構部４と、画像取り込み手段の受光位置との間隔
を一定に保った状態でレンズ鏡筒の取付面を加工し、取
付ねじ部を加工する加工工具１６，１８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡等の光学機
器に使用するレンズ、特に対物レンズを内蔵した鏡筒
（以下、レンズ鏡筒という）を加工する加工装置及び加
工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】微小電子部品等の生産においては、顕微
鏡などの光学機器を用いてその検査を行っている。例え
ば、光学機器が顕微鏡の場合、低倍率の対物レンズを内
蔵したレンズ鏡筒や高倍率の対物レンズを内蔵したレン
ズ鏡筒の複数個がそれぞれ取付ねじ部を介してレボルバ
に取り付けられている。これらのレンズ鏡筒のそれぞれ
に組み込まれる各対物レンズは、いずれの対物レンズに
おいても、レボルバによる対物レンズの切換時には、焦
点位置が一致するように調整されている。このような顕
微鏡の操作では、観察者が接眼レンズを覗きながら、ま
ず低倍率の対物レンズを用いて視野内に測定個所を位置
決めして焦点合わせを行い、次にレボルバを回転させて
高倍率の対物レンズに切り換えて測定を行う。

【０００３】このような、接眼レンズに対して切換が行
われる操作においては、低倍率の対物レンズと高倍率の
対物レンズとの間で光軸のズレ、又は倒れ若しくは焦点
のズレなどの光学的な差違があると、低倍率の対物レン
ズから高倍率の対物レンズへ切り替え時に視野中心がず
れて測定個所が外れたり、焦点がずれることがある。こ
のような場合には、視野中心を合わせるために低倍率の
対物レンズに再度切り換えて、再度の測定個所の位置決
めや、焦点合わせを行う必要がある。

【０００４】このような煩雑な操作をなくして検査対象
となる個所（いわゆる試料とも呼ばれる）を自動的に検
査できるようにするため、顕微鏡等の光学機器に自動位
置決め機構や自動焦点合わせ機構を設けることが行われ
ている。図９はこのような自動焦点合わせ機構を備えた
特開平５−８８０９１号公報に記載された模式的な構造
の顕微鏡で、左側に光学系、右側に制御装置が示されて
いる。

【０００５】この顕微鏡は、試料１０３に焦点が合うよ
うに、試料１０３を載置した試料ステージ１０４を自動
的に移動（図では上下方向に移動）させる機能を有する
ものであり、この機能を実現するために、接眼レンズ１
０５、対物レンズ１０１に加えて、撮像素子１０６、半
円状の透過平面板１０７及び制御装置１１０を備えてい
る。なお、接眼レンズ１０５と対物レンズ１０１は、単
レンズとして単純化しているが、実際には、各レンズ１
０５、１０１の大部分は複数レンズから構成されるレン
ズ群であり、それぞれはレンズ鏡筒に組み込まれて用い
られている。

【０００６】半円状の透過平面板１０７は、接眼レンズ
１０５と対物レンズ１０１との間に設けられており、パ
ルスモータ１０８によって回転されることにより、これ
らのレンズ１０５，１０１間の光路内に挿入及び離脱す
る。パルスモータ１０８は制御装置１１０によって制御
されるものである。

【０００７】試料ステージ１０４は制御装置１１０によ
って制御されたパルスモータ１２０に連結されており、
制御装置１１０からの指令に従って、光路内で上下方向
に移動する。撮像素子１０６は接眼レンズ１０５の上方
で、目視の場合の網膜の位置と等価な位置に位置するよ
うに顕微鏡の鏡筒に固定されており、その出力信号がビ
デオアンプ１０９によって増幅された後、制御装置１１
０に送出される。制御装置１１０は、ＭＰＵ（処理装
置）１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、バスライン
１１４、モータドライバ１１５，１１６、Ａ／Ｄコンバ
ータ１１７を備えている。

【０００８】この顕微鏡では、制御装置１１０によって
制御されるパルスモータ１２０により試料ステージ１０
４を例えば下方から上方に移動させ、その移動の際に、
光路内に透過平面板１０７を挿入した時と離脱した時と
のそれぞれのコントラスト値を撮像素子１０６が測定
し、制御装置１１０がそれらの値を比較する。この比較
値から合焦点を求め、その位置まで試料ステージ１０４
を移動させることにより自動的に試料に焦点が合うよう
にするものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９の
ように自動的に合焦させる機構を備えた顕微鏡では、構
成部品が多くなり、構造が複雑で、高価となる問題があ
る。これに対し、観察者が手作業で視野中心を合わせる
場合には、熟練を要したり、焦点合わせをする際には試
料ステージの移動を微細に調整する必要があり、観察の
際の負担となるばかりでなく、作業時間が長くなる問題
がある。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、検査対象となる試料を観察し
たり測定する際に、自動位置決め機構や自動焦点合わせ
機構を用いなくても、対物レンズを低倍率のものから高
倍率のものに切り換えたときに、再度の位置決めや焦点
合わせを必要とすることなく、観察や測定を行うことが
できる対物レンズ、具体的には対物レンズを内蔵したレ
ンズ鏡筒を提供するために、レンズ鏡筒を加工する加工
装置及び加工方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】光学機器のレボルバに取
り付けたレンズ鏡筒の切換によって、対物レンズを低倍
率のものから高倍率のものに切り換えた際に視野中心や
焦点がずれるのは、レボルバの支持ねじ部（雌ねじ）の
それぞれに取付ねじ部（雄ねじ）を介して取り付けた各
レンズ鏡筒の、レボルバへの取付位置または取付角度が
ずれていたり、あるいはこのレンズ鏡筒に内蔵される対
物レンズの焦点位置からレンズ鏡筒のレボルバへの取付
面までの距離が、対物レンズによってずれているためで
ある。

【００１２】本発明では、対物レンズを内蔵したレンズ
鏡筒のレボルバへの取付位置またはレボルバへの取付角
度、および内蔵された対物レンズの焦点位置からレンズ
鏡筒のレボルバへの取付面までの距離が、倍率が異なっ
た対物レンズ間であっても常に同一となって位置決めや
焦点合わせの必要がないように、対物レンズを内蔵する
レンズ鏡筒に対してレボルバへの取付面及び取付ねじ部
（雄ねじ）を高精度に加工するものである。

【００１３】すなわち、請求項１の発明のレンズ鏡筒の
加工装置は、レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ねじ
部及びレボルバの当て付け面に当て付けられる取付面
を、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する加工装
置であって、前記レンズ鏡筒を保持するチャックと、チ
ャックを回転するスピンドルと、レンズ鏡筒内の対物レ
ンズに測定光を照射する光学系と、測定光が対物レンズ
を透過して結像する位置に配置される画像取り込み手段
を有し該画像取り込み手段とレンズ鏡筒との相対距離を
スピンドルの回転中心軸線方向に沿って調整される移動
手段と、前記画像取り込み手段に結像したスポットの状
態を判断可能にする表示手段と、前記画像取り込み手段
の所定受光位置と前記結像する位置とが一致するように
前記チャックとスピンドルとの相対位置を調整する位置
調整機構部と、前記画像取り込み手段の受光位置との間
隔を一定に保った状態でレンズ鏡筒の取付面を加工し、
取付ねじ部を加工する加工工具とを備えていることを特
徴とする。

【００１４】この発明では、画像取り込み手段の所定の
受光位置と対物レンズに照射した測定光が結像する位置
とが一致するように、移動手段によるスピンドルの回転
中心軸線方向に沿った位置調整および位置調整機構部に
よるチャックとスピンドルとの相対位置調整を行い、こ
の状態で加工工具により取付面を加工し、取付ねじ部を
加工する。

【００１５】このような加工では、画像取り込み手段の
所定の受光位置とレンズ鏡筒の取付面との間隔が常に一
定となった状態で加工が行われるため、異なったレンズ
鏡筒を加工しても、それに内蔵される対物レンズの焦点
位置と取付面との距離が常に一定となる。このため、加
工されたレンズ鏡筒を顕微鏡等の光学機器のレボルバに
取り付けても、レボルバに対する方向（取付位置または
取付角度）が常に所定の方向となるため、レボルバの回
転により対物レンズを切り換えても視野中心が一定とな
り、焦点がずれることがなくなる。

【００１６】このような発明では、高価な自動位置決め
機構や自動焦点合わせ機構が不要となり、また、再度の
位置決めや焦点合わせが不要となってタクトタイムを短
縮することができる。

【００１７】請求項２の発明のレンズ鏡筒の加工装置
は、レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ねじ部及びレ
ボルバの当て付け面に当て付けられる取付面を、対物レ
ンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する加工装置であっ
て、前記レンズ鏡筒を保持するチャックと、チャックを
回転するスピンドルと、レンズ鏡筒内の対物レンズに測
定光を照射する光学系と、測定光が対物レンズを透過し
て結像する位置に配置される画像取り込み手段を有し該
画像取り込み手段とレンズ鏡筒との相対距離をスピンド
ルの回転中心軸線方向に沿って調整される移動手段と、
前記画像取り込み手段に結像したスポットの状態を判断
可能にする表示手段と、前記画像取り込み手段の所定受
光位置と前記結像する位置とが一致するように前記チャ
ックとスピンドルとの相対位置を調整する位置調整機構
部と、対物レンズに照射した測定光が結像する位置と対
物レンズ鏡筒の取付面との間隔を同焦距離としたとき、
前記画像取り込み手段の受光位置に対し同焦距離を有す
るように取り付けられ且つ画像取り込み手段と一体的に
スピンドルの回転中心軸線方向に移動して同焦距離を保
った状態でレンズ鏡筒の取付面を加工し、取付ねじ部を
加工する加工工具を備えていることを特徴とする。

【００１８】この発明では、画像取り込み手段の所定の
受光位置と対物レンズに照射した測定光が結像する位置
とが一致するように、移動手段による調整及び位置調整
機構部による相対位置調整を行い、その後、加工工具に
よってレンズ鏡筒の取付面を加工し、取付ねじ部の加工
を行う。

【００１９】この加工では、画像取り込み手段の所定の
受光位置とレンズ鏡筒の取付面との間隔が常に一定の同
焦距離となった状態で加工が行われるため、異なったレ
ンズ鏡筒を加工しても、そのレンズ鏡筒に内蔵される対
物レンズの焦点位置と取付面との距離が同焦距離とな
る。このため、加工されたレンズ鏡筒を顕微鏡等の光学
機器のレボルバに取り付けても、レボルバに対する方向
（取付位置または取付角度）が常に所定の方向となるた
め、レボルバの回転により対物レンズを切り換えても視
野中心が一定となり、焦点がずれることがなくなる。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の発明であって、前記加工工具は、レンズ取付面を加工
する取付面加工工具と取付ねじ部を加工する取付ねじ部
加工工具とからなることを特徴とする。

【００２１】この発明では、取付面加工工具と取付ねじ
部加工工具とがそれぞれ専用に配置されているため、前
段の加工による加工工具に切削熱が発生しても、後段の
加工に対して切削熱の影響を及ぼすことなく所定の加工
ができ、これにより画像取り込み手段とレンズ鏡筒との
間隔が変化することがない。このため、熱影響によるレ
ンズ鏡筒の伸びがなく、伸びによる焦点位置のずれがな
くなる。

【００２２】請求項４の発明のレンズ鏡筒の加工方法
は、レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ねじ部及びレ
ボルバの当て付け面に当て付けられる取付面を、対物レ
ンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する方法であって、前
記レンズ鏡筒を回転自在なスピンドルに支持されたチャ
ックに取り付け、レンズ鏡筒内の対物レンズに測定光を
照射し、照射した測定光を結像する位置と画像取り込み
手段の受光位置とを一致させるようにスピンドルの回転
中心軸線方向に沿って相対的に移動調整するとともに画
像取り込み手段の所定受光位置と結像する位置とを一致
させる位置調整を行い、その後、画像取り込み手段の受
光位置に対して同焦距離に固定され且つ画像取り込み手
段と一体にスピンドルの回転中心軸方向方向に移動調整
された加工工具により、レンズ鏡筒の取付面を加工する
工程及び前記加工工具または前記加工工具とは異なる加
工工具によりレンズ鏡筒の取付ねじ部を加工する工程を
行うことを特徴とする。

【００２３】この発明では、画像取り込み手段の受光位
置と対物レンズに照射した測定光が結像する位置を一致
させ、、一致させた状態の画像取り込み手段の受光位置
に対して同焦距離に保った状態にある加工工具によりレ
ンズ鏡筒の取付面の加工を行うため、画像取り込み手段
の受光位置とレンズ鏡筒の取付面との間隔が常に同焦距
離となって一定になる。このため、対物レンズを内蔵し
たレンズ鏡筒を顕微鏡等の光学機器のレボルバに取り付
け、レボルバの回転により対物レンズを切り換えても視
野中心が一定となり、焦点がずれることがなくなる。

【００２４】請求項５の発明のレンズ鏡筒の加工方法
は、レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ねじ部及びレ
ボルバの当て付け面に当て付けられる取付面を、対物レ
ンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する方法であって、前
記対物レンズに照射した測定光が結像する位置とレンズ
鏡筒の取付面との間隔を同焦距離とし、前記結像する位
置を受光位置にする画像取り込み手段及び画像取り込み
手段に対し同焦距離を保って配置された加工工具を移動
手段に離隔して設けると共に該移動手段を測定光の光路
に沿って移動自在に配置し、対物レンズに照射した測定
光が結像する位置と画像取り込み手段の受光位置が一致
するように移動手段を測定光の光路に沿って移動調整
し、その後、前記加工工具によりレンズ鏡筒の取付面を
加工する工程及び前記加工工具または前記加工工具とは
異なる加工工具によりレンズ鏡筒の取付ねじ部を加工す
る工程を行うことを特徴とする。

【００２５】この発明では、画像取り込み手段の受光位
置と対物レンズに照射した測定光が結像する位置を一致
させると共に、一致させた状態の画像取り込み手段の受
光位置に対して同焦距離に保った状態にある加工工具に
よりレンズ鏡筒の取付面の加工を行うため、画像取り込
み手段の受光位置と対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒の
取付面との間隔が、常に同焦距離となって一定となる。
このため、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒を顕微鏡等
の光学機器のレボルバに取り付け、レボルバの回転によ
り対物レンズを切り換えても視野中心が一定となり、焦
点がずれることがなくなる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。

【００２７】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における加工装置であり、図２はレボルバに対する
対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒の装着状態である。

【００２８】レンズ鏡筒１は対物レンズ１ａを構成する
レンズ群（図示省略）を内部に有している。図２に示す
ようにレンズ鏡筒１の上部には、平面である取付面２３
及びこの取付面２３に雄ねじの有効径の中心軸線が垂直
になるような取付ねじ部２４（雄ねじ）が形成されてい
る。そして、レボルバ２５にはレンズ鏡筒１を取り付け
るための平坦な当て付け面２５ａ及び支持ねじ部２５ｂ
（雌ねじ）が、レボルバ２５の回転軸２５ｃを中心にし
て円周方向に沿って複数箇所形成されている。レンズ鏡
筒１は取付ねじ部２４（雄ねじ）をレボルバ２５の支持
ねじ部２５ｂ（雌ねじ）に螺合させ、取付面２３をレボ
ルバ２５の平坦な当て付け面２５ａに当て付けることに
よりレボルバ２５に装着される。従って、レボルバ２５
に対するレンズ鏡筒１の取付位置及び取付角度（取付方
向）は、取付面２３及び取付ねじ部２４によって決定さ
れる。これにより、レンズ鏡筒１に内蔵される対物レン
ズ１ａの焦点位置Ｐ（図２で２点鎖線で示す結像光束の
位置）から取付面２３までの距離Ｌも決定されることに
なり、この距離Ｌおよび取付の方向が対物レンズを内蔵
した全てのレンズ鏡筒において同一であると、対物レン
ズの切換に際して再度の位置決めや焦点合わせの必要が
なくなる。

【００２９】対物レンズ１ａを内蔵したレンズ鏡筒１の
加工装置は、図１の正面図で示すように、旋盤のスピン
ドル５と、スピンドル５に取り付けられた状態で後述す
るチャック２を保持し、保持したチャック２の位置およ
び向きをスピンドル５の回転中心軸線に対し調整自在と
する位置調整手段としての位置調整機構部４と、この位
置調整機構部４に取り付けられたチャック２と、チャッ
ク２に保持されるレンズ鏡筒１内の対物レンズ１ａに対
し測定光としての平行光束を照射する光学系９と、対物
レンズ１ａを透過して結像したスポット（スポット像と
もいう）を受ける画像取り込み手段としてのＣＣＤ１４
と、レンズ鏡筒１の取付面２３を加工するようにレンズ
鏡筒１に対し進退自在に制御される取付面加工工具とし
ての取付面切削バイト１６と、レンズ鏡筒１の取付ねじ
部２４を加工するようにレンズ鏡筒１に対し進退自在に
制御され、またスピンドル５の回転中心軸線に平行な方
向にも移動自在な取付ねじ部加工工具としての取付ねじ
部切削バイト１８とを備えている。

【００３０】チャック２は加工されるレンズ鏡筒１の外
周面をチャッキングして保持することにより、レンズ鏡
筒１に内蔵される対物レンズ１ａを位置決め保持するも
のである。チャック２にはスリット２ａが設けられてチ
ャック部分の内径が縮径されるようになっている。チャ
ック２におけるレンズ鏡筒１の外周面と接触するチャッ
ク部分の内面には、ベークライト、デルリン（商標名）
等の非金属材料からなる緩衝材３が貼り付けられること
により、チャック時にレンズ鏡筒１の外周面を傷付ける
ことがないようになっている。なお、チャック２に保持
されるレンズ鏡筒１は対物レンズ１ａを構成するレンズ
群（単玉レンズでもよい）が内部に組み込まれており、
外部には取付面２３及び取付ねじ部２４を形成する前の
切削代２３ａ及び２４ａ（図３（ａ）でそれぞれを２点
鎖線で示す部分）が若干残っているものである。この切
削代２４ａを有する部分の外径ｍ１は、図３（ｂ）で示
す切削加工後の取付ねじ部２４のねじ外径ｍ２より大き
く、また、切削代２３ａを有する部分の厚さｔ１は取付
面２４を形成した後の厚さｔ２よりも厚くなっている。

【００３１】図１において、スピンドル５は旋盤の周知
の回転駆動源となるモータ（不図示）に連結され、スピ
ンドル５に取り付けられた位置調整機構部４とともにチ
ャック２を回転させる。スピンドル５は紙面における左
右方向及び上下方向での振れが極小となるように調整さ
れている。これは、後述する取付面加工工具である取付
面切削バイト１６によってレンズ鏡筒１の取付面２３を
加工する際の取付面２３の面精度を向上させるためであ
る。また、光学系９から対物レンズ１ａに対して照射さ
れる平行光の光路に対するスピンドル５の回転中心軸線
（回転中心軸ともいう）の平行度のズレもサブミクロン
オーダの精度で調整してある。

【００３２】前述のように、スピンドル５は回転駆動源
となるモータ（図示省略）によって回転駆動するが、モ
ータの発熱による加工装置全体の熱変位を抑制するた
め、モータを取り付けた架台（図示省略）を図１に示す
スピンドル５やＣＣＤ１４を取り付けるＣＣＤ支持枠３
０等の構成とは別に設け、さらにモータおよびモータを
取り付けた架台は、エアで冷却されるようになってい
る。なお、スピンドル５の形態としてはベアリングを組
み合わせたもの、エアスピンドルを用いたもの、その他
のものを使用することができる。

【００３３】チャック２の位置および向きを調整する位
置調整手段としての位置調整機構部４は、スピンドル５
に取り付けられるとともに、このスピンドル５の回転中
心軸線に対するチャック２の調整、すなわちチャック２
に保持されるレンズ鏡筒１の調整をシフト及びチルト方
向にすることにより、スピンドル５及びチャック２（対
物レンズ１ａ）の相対位置を調整する。

【００３４】この調整は、光学系９から照射される平行
光の光路に対する調整、即ち、平行光が対物レンズ１ａ
により結像する位置とスピンドル５の回転中心軸線との
位置関係の調整であり、後述の結像する位置に配置され
るＣＣＤ１４とスピンドル５の回転中心軸線との交点
（ＣＣＤ１４の所定位置）に対し、平行光が対物レンズ
により結像する位置（実質的に焦点位置とみなせる位
置）を一致させる調整となる。そして、この調整後の状
態でスピンドル５に対してチャック２すなわち対物レン
ズ１ａを内蔵したレンズ鏡筒１を固定する。微調整の構
造としては、ガイドシャフトとマイクロヘッドを用いて
行うものや、磁石を用いて行うものなどを選択すること
ができる。

【００３５】図４はガイドシャフト及びマイクロヘッド
を用いて調整を行う位置調整機構部の一例を示してい
る。この位置調整機構部５０では、スピンドル５の上面
に対し下面が取り付けられた台座５１ａの上に、Ｘ方
向およびＹ方向にそれぞれ移動制御（シフト制御）され
るＸステージ５１ｂおよびＹステージ５１ｃからなるＸ
Ｙステージ５１が取り付けられている（各ステージ５１
ｂ、５１ｃには、各方向に押し引き作動用のマイクロヘ
ッドが取り付けられているが、不図示である。）そし
て、ＸＹステージ５１上には、ＸＺ軸で形成される面に
沿って移動する、即ちＸＺ方向のチルト調整ステージ５
３が設けられている。

【００３６】ＸＺ方向のチルト調整ステージ５３は、Ｘ
Ｙステージ５１上に設けられた一対のガイド受け５１ｄ
にそれぞれ支持されたガイドシャフト５２を中心に回動
するようになっている。また、チルト調整ステージ５３
におけるガイドシャフト５２を挟んだ一側は、調整ステ
ージ５３の下面に配置されたばね５４によってＦ方向に
付勢されていると共に、他側には、マイクロヘッド５５
が取り付けられている。この構造では、マイクロヘッド
５５の調整つまみを回転操作することにより、チルト調
整ステージ５３はＸＺ方向に傾くため、同方向へのチル
ト調整を行うことができる。

【００３７】さらに、ＸＺ方向のチルト調整ステージ５
３上には、ＹＺ軸で形成される面に沿って移動する、即
ちＹＺ方向のチルト調整ステージ５６が設けられてい
る。ＸＺ方向のチルト調整ステージ５６は、前記一対の
ガイド受け５１ｄと直交する方向に設けられた一対のガ
イド受け５３ａによって支持されている。ＸＺ方向のチ
ルト調整ステージ５３には、前記ガイドシャフト５２の
軸方向と直交する方向のガイドシャフト５７が設けられ
ており、このガイドシャフト５７を中心としてＹＺ軸で
形成される面に沿って回動する。チルト調整ステージ５
６上に取り付けられたマイクロヘッド５８の調整つまみ
を回転操作することによりＹＺ方向に傾くため、同方向
のチルト調整を行うことができる。なお、マイクロヘッ
ド５８に対して他側に設けられるバネは不図示である。
チルト調整ステージ５６の上にチャック２が取り付け
られている。なお、台座５１ａ、Ｘステージ５１ｂ、Ｙ
ステージ５１ｃ、チルト調整ステージ５３およびチルト
調整ステージ５６の各部材の中央部分およびスピンドル
５の中心部分には、チャック２に保持される対物レンズ
鏡筒１が移動調整可能なように、それぞれ孔（貫通孔）
が形成されている。

【００３８】光学系９は、レンズ鏡筒１内の対物レンズ
１ａに測定光としての平行光を照射するもので、チャッ
ク２の上方に配置されている。光学系９は、光源として
のレーザ６、光源からの光を平行光にするためのレンズ
系７、平行光を偏向させるためのＰＢＳ（偏向ビームス
プリッタ）８を備えている。レーザ６としては、波長６
３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザを用いることが良好であ
る。なお、光源として、ハロゲン、水銀、メタルハライ
ド等のランプを用いることができる。

【００３９】画像取り込み手段としてのＣＣＤ１４は、
ＣＣＤ受け１３内に固定された状態でスピンドル５の下
方側に配置されることにより、そしてこのＣＣＤ１４
は、チャック２に保持されたレンズ鏡筒１内の対物レン
ズ１ａの下面側に対向している。具体的には、スピンド
ル５の回転中心軸線に対し直交するようにCCD受け１３
を移動手段としてのＣＣＤ支持枠３０に立設しており、
これによりＣＣＤ１４は対物レンズ１ａの上面側に照射
される平行光の光路内に配置されている。又、ＣＣＤ１
４には、モニタ１５が接続されている。なお、ＣＣＤ１
４の表面は、保護のためにカバーガラスや保護膜を積層
してもよい。

【００４０】ＣＣＤ１４に接続されることにより、モニ
タ１５は表示手段となっており、照射された平行光が対
物レンズ１ａによって結像したＣＣＤ１４受光面１４ａ
上の受光位置におけるスポット（スポット像）を写し出
す。対物レンズ１ａによりＣＣＤ４の所定受光位置（ス
ピンドル５の回転中心軸線とＣＣＤ１４の受光面上の受
光位置とが直交する交点）に結像したスポット（スポッ
ト像）が、モニター１５の中心に位置するように、ＣＣ
Ｄ１４の受光位置をＣＣＤ受け１３を介してＣＣＤ支持
枠３０に取り付ける際にその位置関係が調整されてい
る。なお、表示手段としては、モニタ１５のようにスポ
ットの大きさを視認可能にするものに限らず、ＣＣＤの
受光面１４ａで受光したスポットの光量強度分布をＣＣ
Ｄの受光面に対応したエリア内で演算したスポット位置
として出力するデータによって表示可能にする演算出力
装置でもよい。

【００４１】ＣＣＤ１４を配置した前記ＣＣＤ支持枠３
０は、平行光の光路に沿って（図では上下方向に）、ス
ピンドル５の回転中心軸線と平行となるように配置され
た一対のガイド部材３２に案内され且つパルスモータ３
１に接続されることによって移動制御され調整可能とな
っている。このＣＣＤ支持枠３０の移動調整では、予め
スポットが最小になるときが合焦位置になるように調整
した状態で、モニタ１５上に映し出されて表示されるス
ポット（スポット像）の大きさを最小（あるいは光量強
度を最大）にすることができる。なお、移動手段を作動
させるパルスモータ３１の代わりに、マイクロヘッドを
用い、自動あるいは手動の構成として調整可能としても
よい。

【００４２】この実施の形態では、後述するように、取
付面切削バイト１６を取り付けた第１のバイト台３３
と、ＣＣＤ１４を配置したＣＣＤ支持枠３０とがＬ字形
の連結アーム２６によって連結されている。これによ
り、パルスモータ３１が駆動すると、ＣＣＤ１４及び取
付面切削バイト１６が一体となって光路(スピンドル５
の回転中心軸線)９ａに沿って移動可能となっている。

【００４３】このように連結アーム２６によってＣＣＤ
１４と取付面切削バイト１６とが一体的となっているた
め、ＣＣＤ１４の受光位置を含む受光面１４ａと取付面
切削バイト１６（即ち、バイト１６の刃先１６ａ）との
位置関係（切削バイト１６の刃先１６ａがスピンドル５
の回転中心軸線に垂直な方向に移動したときの刃先１６
ａとＣＣＤ１４の受光面１４ａとの回転中心軸線上での
距離）を予め設定しておくことにより、取付面切削バイ
ト１６を回転中心軸線に垂直な方向に移動してレンズ鏡
筒１の取付面２３を切削加工する場合、ＣＣＤ１４の受
光面１４ａからレンズ鏡筒１の取付面２３までの距離を
常に一定にすることができる。このため、第１のバイト
台３３に取り付けられた取付面切削バイト１６は、紙面
の左右方向（スピンドル５の回転中心軸線に直交する方
向）に沿って移動可能となっており、そのための一対の
ガイド３３ａ部材が設けられている。

【００４４】この取付面切削バイト１６は、バイト固定
台座３３ｂと一体となってモータ１７により第１のバイ
ト台３３上をスピンドル５の回転中心軸線に直交する軸
に沿いながらレンズ鏡筒１側に駆動される。これによ
り、レンズ鏡筒１の取付面２３の切削代２３ａ部分（図
３（ａ）図示）を切削する。なお、前記のように、取付
面切削バイト１６の移動方向は、スピンドル５の回転中
心軸線と精密に直角になるように、予め図示せぬ測定装
置により、切削面取付バイト１６を本加工装置の第１の
バイト台３３にバイト固定台座３３ｂを介して取付けた
時に位置出しされている。

【００４５】上述のようにＬ字形の連結アーム２６によ
って第１のバイト台３３とＣＣＤ支持枠３０とを連結す
ることにより、取付面切削バイト１６はＣＣＤ１４と一
体となっている。本実施の形態では、ＣＣＤ１４の受光
面１４ａと取付面切削バイト１６（即ち、該バイト１６
の刃先１６ａ）との間隔がスピンドル５の回転中心軸線
上で常時、同焦距離として設定されている。これによ
り、異なる倍率の対物レンズを内蔵する複数のレンズ鏡
筒１或いは同じ倍率の対物レンズを内蔵する多数個のレ
ンズ鏡筒１を取付面切削バイト１６で加工する際には、
ＣＣＤ１４の受光面１４ａから取付面２３（取付面切削
バイト１６による切削加工面）の間での間隔が同焦距離
として常に一定となるようにセットされていることにな
る。なお、取付面切削バイト１６の材質としては、単結
晶ダイヤモンド、超硬金属、ハイスなどを用いることが
できる。これらの各種の取付面切削バイト１６を第１の
バイト台３３に取り付ける際の段取り時には、その都
度、ツールプリセッタなどによって位置決めしてからセ
ットする。

【００４６】レンズ鏡筒１の取付ねじ部２４を切削する
取付ねじ部切削バイト１８は、取付面切削バイト１６と
は別個に設けられるものであり、第２のバイト台３４に
取り付けられている。この取付ねじ部切削バイト１８
は、紙面の左右方向の一軸（スピンドル５の回転中心軸
線に直交する軸）と該軸に垂直な軸（スピンドル５の回
転中心軸線と平行な方向の軸）との２軸に沿って移動可
能となっている。なお、第２のバイト台３４を案内する
ガイド部材、これを支持する台、およびこの台を案内す
るガイド部材は不図示である。

【００４７】取付ねじ部切削バイト１８はＮＣ制御モー
タ１９によって、第２のバイト台３４をスピンドル５の
回転中心軸線に直交する軸に沿いながらレンズ鏡筒１側
に、又はスピンドル５の回転中心軸線に平行な軸に沿い
ながら、あるいは両者の組合わせによって移動し、レン
ズ鏡筒１の取付ねじ部２４を切削加工する。このため制
御モータ１９は直交する上下（スピンドル５の回転中心
軸線と平行な方向）及び左右（スピンドル５の回転中心
軸線に垂直な方向）の２方向への移動を制御する第１モ
ータ１９ａ及び第２モータ１９ｂを有している。取付ね
じ部切削バイト１８も取付面切削バイト１６と同様、本
加工装置の第２のバイト台３４への段取り時にツールプ
リセッタにより、スピンドル５の回転中心軸線に直交す
るように、また左右の移動方向も、スピンドル５の回転
中心軸線と直角になるように位置決めしてからセットさ
れる。

【００４８】取付ねじ部切削バイト１８による加工は、
ねじの外径加工、完全ねじ部形成のためのねじ切削を行
う。このため、この実施の形態では、外径加工用とねじ
切り用の２つの刃が一体となったバイトを使用してい
る。このバイト１８は、図５に示すように、外径加工の
刃先１８ａが突出し、間隔ｎ、間隔ｒを設けてねじ切り
用の刃先１８ｂが形成されている。間隔ｎは、刃先１８
ａによるねじの外径加工の際、刃先１８ｂが対物レンズ
鏡筒１に接触しないように設定され、また、間隔ｒは、
刃先１８ｂによる完全ねじ部形成の際、刃先１８ａがレ
ンズ鏡筒に接触しないようにねじの長さよりも大きく設
定されている。

【００４９】このように、取付ねじ部切削バイト１８と
取付面切削バイト１６の２種類のバイトを用いることに
より、例えば、取付ねじ部切削加工後に取付面切削加工
を行う加工工程を採用する場合、前段で行う取付ねじ２
４の切削加工中に発生したバイト１８の熱（切削熱）が
取付面２３を切削する際にはバイト１８から伝わること
がなくなる。よって、前段での切削熱を有するバイト１
８を使用することにより、レンズ鏡筒１の全長方向が、
切削熱で伸びて対物レンズの光学特性が変化し、ＣＣＤ
１４の受光面１４ａから取付面までの距離が変化するこ
とを防止することができる。

【００５０】次に、この実施の形態による加工方法につ
いて説明する。

【００５１】対物レンズ１ａを内蔵したレンズ鏡筒１を
チャック２内に挿入し、チャック２を閉じることにより
レンズ鏡筒１をチャック２に保持する。このレンズ鏡筒
1における取付ねじ部と取付面の加工状態前は、図３
（ａ）のように切削代２３ａ、２４ａがある。次いで、
光学系９から平行光を照射しながら、対物レンズ１ａお
よびＣＣＤ１４の受光面を介して光学系９からの平行光
の結像をモニタ１５に写し出した状態で、スピンドル5
を介してチャック2およびレンズ鏡筒１を回転させる。

【００５２】そして、第１段階として、対物レンズ１ａ
によってＣＣＤ１４の受光面に結像されるスポット(受
光位置におけるスポット像)が最小（最小径）になるよ
うに、即ちＣＣＤ１４を介してモニタ１５上に映し出さ
れるスポット（スポット像）を最小にするように、観察
（或いはモニタに内蔵された演算手段で視認可能にした
データを視認、或いは観察者が直接に視認）しながら平
行光の光路に沿って、すなわちスピンドル５回転中心軸
線に沿ってＣＣＤ支持枠３０をパルスモータ３１によっ
て移動制御する。この第１段階で、モニタ１５上でのス
ポットを最小にする。

【００５３】この後、第２段階として、モニタ１５を観
察しながら、スピンドル５を回転させつつスポットの回
転軌跡の中心がモニタ１５の中心に位置するように、そ
して、スポットの位置がモニタ１５の中心に一致するよ
うに、位置調整機構４によってチャック２に保持された
対物レンズ1のＸ方向、Ｙ方向へのシフト調整およびＸ
Ｚ方向、ＹＺ方向へのチルト調整を行う。そして、スポ
ット（受光位置におけるスポット像）をスピンドル５の
回転中心軸線とＣＣＤ１４の受光面１４ａとの交点（所
定受光位置）上に位置させる。第２段階を終了した時点
で、モニタ１５上に映し出されたスポットが最小になっ
ているかをチェックし、スポットが最小になってい場合
には、その位置で位置調整機構部４を固定する。

【００５４】なお、スポットが最小になっていない場合
は、第１段階と第２段階の各調整を反復して最小に設定
した後、位置調整機構部４を固定する。前記第１段階と
第２段階の調整操作は逆に行ってもよい。また、第１段
階でスポットが最小となり、且つ、モニタ１５の中心に
位置している場合には、第２段階の調整を行う必要がな
い。

【００５５】このようにして、スポット（結像）がモニ
タ１５の中心に（即ち、スピンドル５の回転中心軸線と
ＣＣＤ１４の受光面１４ａとの交点に）位置するように
調整機構部４を調整することにより、いずれの対物レン
ズにおいても結像の位置が一定な位置となる。

【００５６】この状態で、制御装置からの制御指令によ
りモータ１７のスタートスイッチ（図示省略）を押すこ
とにより、取付面切削バイト１６がスピンドル５の回転
中心軸線と直交する軸に沿いながらレンズ鏡筒１側に移
動し、取付面切削バイト１６の刃先１６ａにより、レン
ズ鏡筒１の取付面２３の端面切削を行う。この端面切削
によりレンズ鏡筒１の不完全ねじ部も形成される。

【００５７】その後、モータ１７により取付面切削バイ
ト１６を後退させ、次いで、ＮＣ制御モータ１９の第２
のモータ１９ｂにより取付ねじ部切削バイト１８をレン
ズ鏡筒１側に移動し、次いでNC制御モータ１９の第１の
モータ１９ａによりスピンドル５の回転中心軸線と平行
な方向に移動して取付ねじ部切削バイト１８の外径加工
用刃先１８ａにより取付ねじ部２４のねじ外径を切削す
る。ねじ外径の切削が終了した時点で、第２のモータ１
９ｂによりスピンドル５の回転中心軸線に対して一旦取
付ねじ部切削バイト１８を後退した後に第１のモータ１
９ａにより前記とは逆方向送りする。

【００５８】その後、第２のモータ１９ｂにより再度取
付ねじ部切削バイト１８をレンズ鏡筒１側に向けて移動
したのち、第１のモータ１９ａにより再度スピンドル５
の回転中心軸線と平行な方向に移動しながら取付ねじ部
切削バイト１８のねじ切削用刃先１８ｂによって残余の
削り代を切削除去して取付ねじ部２４（完全ねじ部）を
切削加工する。これにより、取付面２３と取付ねじ部２
４との直角度も極めて高精度になる。

【００５９】次のレンズ鏡筒１を切削加工する際は、加
工後のレンズ鏡筒１をチャック２から外した後、同様の
段取りを行って加工する。これによって、どのレンズ鏡
筒１を加工しても、レンズ鏡筒１に内蔵された対物レン
ズ１ａの焦点位置からレンズ鏡筒１の取付面２３位置ま
でのスピンドル５の回転中心軸線上における距離を常に
同焦距離として一定にすることができる。従って、観察
者が顕微鏡等の光学機器のレボルバ２５にレンズ鏡筒１
を取り付け、レボルバ２５を回転して対物レンズを低倍
率から高倍率に切り換えても焦点がずれることがなく、
視野中心を一定とすることができる。これにより、観察
や測定の際の操作性が向上すると共に、煩雑な構造の自
動焦点合わせ機構や移動位置決め機構が不要となる。

【００６０】なお、この実施の形態では、スピンドル５
の回転中心軸線とＣＣＤ１４の受光面１４ａとの交点を
所定受光位置とし、この位置に対物レンズ１ａの焦点を
一致させるように位置調整機構部４のシフト調整および
チルト調整を行ったが、これに限らず、シフト調整ある
いはチルト調整のみによって所定の受光位置に対し焦点
を一致させても良い。

【００６１】（実施の形態２）図６は本発明の実施の形
態２における対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒の加工装
置を示す。この実施の形態では、チャック２とスピンド
ル５との間に配置された位置調整機構部４に調整モータ
２１が連結されている。

【００６２】調整モータ２１は第１モータ２１ａ及び第
２モータ２１ｂの二つのモータによって構成されてお
り、位置調整機構部４のＸテーブルおよびＹテーブルを
それぞれＸ方向およびＹ方向に自動制御するようになっ
ている。二つのモータ２１ａ、２１ｂは制御装置２０に
接続されており、チャック２に保持されるレンズ鏡筒１
内の対物レンズ１ａを介して、光学系９から照射される
平行光をＣＣＤ１４の受光面１４ａ上に結像したスポッ
ト(受光位置におけるスポット像)をモニタ１５で観察
し、モニタ１５上におけるスポットの位置を制御装置２
０によってフイードバックすることにより、スポットが
モニタ１５の中心に位置するようにＸＹ方向にシフト制
御して位置決めすることができる。

【００６３】なお、ＸＺ方向およびＹＺ方向の移動用チ
ルト調整テーブルは、平行光が対物レンズ１ａによって
結像した位置（実質的に焦点位置とみなせる位置）とＣ
ＣＤ１４の所定の受光位置との一致を容易にするために
実施の形態１と同様に設けられており、各マイクロヘッ
ドの代わりに制御モータを用いるとともに前記制御装置
２０によって、制御するようにしてもよい。

【００６４】以上に加えて、この実施の形態でも、ＣＣ
Ｄ１４を載置したＣＣＤ支持枠３０と取付面切削バイト
１６を取り付けた第１のバイト台３３とを連結する連結
アーム２６が上下動用のパルスモータ２２に支持されて
いる。上下動用のパルスモータ２２はＣＣＤ支持枠３０
に載置されたＣＣＤ１４と取付面切削バイト１６とが一
体となって平行光の光路に沿って、即ちスピンドル５の
回転中心軸線方向に上下動できるように制御するもので
ある。

【００６５】このように上下動用のパルスモータ２２を
設けることにより、モニタ１５上のスポットが最小径に
なるように制御装置２０内で画像処理し、合焦した位置
で取付面切削バイト１６を位置決めすることができる。
このとき、ＣＣＤ１４が連結アーム２６によって連結さ
れているため、ＣＣＤ１４も取付面切削バイト１６と一
体となって移動する。このため、ＣＣＤ１４の受光面１
４ａとレンズ鏡筒１の取付面２３を加工する取付面切削
バイト１６との間隔を同焦距離として予め設定しておく
ことによって、同焦距離を保った状態で取付面２３を加
工することができる。

【００６６】このような実施の形態では、位置調整機構
部４に保持されたレンズ鏡筒１内の対物レンズ１ａの、
スピンドル５の回転中心軸線とＣＣＤ１４の受光面１４
ａとの交点（所定位置）に対する位置ずれと焦点ずれと
を自動制御によって補正するため、レンズ鏡筒１を作製
する作業時間を短縮することができる。

【００６７】（実施の形態３）図７、図８は、本発明の
実施の形態３における対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒
の加工装置を示す。実施の形態３では、１つの加工工具
でレンズ鏡筒の取付面の加工と、取付ねじ部の加工を行
うものである。

【００６８】図７の正面図で示すように、Ｌ字型の連結
アーム２６がＣＣＤ支持枠３０と第１のバイト台３３と
を連結している。連結アーム２６の上部側には、スピン
ドル５の回転中心軸線に対し平行なアリ溝構造の凸ガイ
ド６０と、該凸ガイド６０の中央に穿設された長溝６１
が形成されている。

【００６９】連結アーム２６の上部側の凸ガイド６０に
は、凸ガイド６０と嵌合する凹状のアリ溝６２を有した
第１のバイト台３３が取り付けられている。第１のバイ
ト台３３はアリ溝６２の中央を通るボルト孔が貫通して
おり、ボルト孔および長孔６１を貫通したボルト６４と
その一端にネジ締めされたナット６５によって、連結ア
ーム２６と一体的に固定されている。

【００７０】第１のバイト台３３の上面には、アリ溝６
２と平行な一対のガイド部材６６が固定されている。一
対のガイド部材６６の上には、ガイド部材６６に沿って
上下動自在なバイト支持台６７が取り付けられている。
バイト台支持台６７は第１のバイト台３３上のモータ６
８によって、上下方向（スピンドル５の回転中心軸線方
向）に移動自在に制御されるようになっている。このバ
イト支持台６７は、第１のバイト台３３に固定された基
準位置停止ストッパ７０によって、下動側停止位置が設
定されている。

【００７１】また、バイト支持台６７上には、アリ溝６
７と直交する向き（スピンドル５の回転中心軸線に直交
する向き）にして一対のガイド部材７１が固定されてい
る。ガイド部材７１の上には、ガイド部材７１に沿って
水平方向に移動自在なバイト固定台座７２が取り付けら
れ、バイト支持台６７上のモータ７３によって水平方向
（スピンドル５の回転中心軸線に直交する方向）に移動
制御されるようになっている。

【００７２】実施の形態３においては、レンズ鏡筒１の
取付面２３を加工し、かつ取付ねじ部２４の加工をする
加工工具としてのバイト７４がバイト固定台座７２に取
り付けられている。そして、第１のバイト台３３の基準
位置停止ストッパ７０により、バイト支持台６７が停止
したときには、バイト固定台座７２に取り付けられたバ
イト７４の位置は、対物レンズ１ａに照射した平行光が
結像する位置（実質的に焦点位置とみなせる位置）に移
動され配置されるＣＣＤ１４の受光面１４ａに対して該
バイト７４（即ち、バイト７４の刃先７４ａ）との間隔
が、同焦距離となるように設定されている。

【００７３】この実施の形態３による加工方法について
説明する。

【００７４】実施の形態１と同様に、対物レンズ１ａを
内蔵したレンズ鏡筒１をチャック２内に挿入し、チャッ
ク２を閉じることによりレンズ鏡筒１をチャック２に保
持する。このレンズ鏡筒1における取付ねじ部と取付面
の加工状態前は、図３（ａ）のように切削代２３ａ、２
４ａがある。次いで、光学系９から平行光を照射しなが
ら、対物レンズ１ａおよびＣＣＤ１４の受光面１４ａを
介して光学系９からの平行光の結像をモニタ１５に写し
出した状態で、スピンドル5を介してチャック2およびレ
ンズ鏡筒１を回転させる。

【００７５】そして、第１段階として、予めスポットが
最小になるときが合焦位置になるように調整した状態
で、対物レンズ１ａによってＣＣＤ１４の受光面１４ａ
に結像されるスポット(受光位置におけるスポット像)が
最小（最小径）になるように、即ちＣＣＤ１４を介して
モニタ１５上に映し出されるスポット（スポット像）を
最小にするように、観察（或いはモニタに内蔵された演
算手段で視認可能にしたデータを視認、或いは観察者が
直接に視認）しながら平行光の光路に沿って、即ちスピ
ンドル５の回転中心軸線と平行な方向に、ＣＣＤ支持枠
３０をパルスモータ３１によって移動制御する。そし
て、第１段階で、モニタ１５上でのスポットを最小にす
る。

【００７６】その後、第２段階として、モニタ１５を観
察しながら、スピンドル５を回転させつつスポット（結
像）の回転軌跡の中心がモニタ１５の中心に位置するよ
うにし、さらに該スポットの位置がモニタ１５の中心に
一致するように、チャック2に保持されたレンズ鏡筒1の
Ｘ方向、Ｙ方向へのシフト調整およびＸＺ方向、ＹＺ方
向へのチルト調整を位置調整機構部によって行う。これ
により、スポット（受光位置におけるスポット像）をス
ピンドル５の回転中心軸線とＣＣＤ１４の受光面１４ａ
との交点（所定受光位置）に位置させる。

【００７７】第２段階を終了した時点で、モニタ１５上
に映し出されたスポットが最小になっているかをチェッ
クし、スポットが最小になっていたら、レンズ鏡筒１の
位置で位置調整機構部４を固定する。

【００７８】スポットが最小になっていない場合は、第
１段階と第２段階の各調整を反復して最小に設定した
後、位置調整機構部４を固定する。なお第１段階と第２
段階の調整操作は逆に行ってもよい。また、第１段階で
スポットが最小で、且つスポットの位置がモニタ１５の
中心に位置している場合には、第２段階の調整を行う必
要がない。

【００７９】このようにして、スポット（結像）がモニ
タ１５の中心に位置するように位置調整機構部４を調整
することにより、対物レンズ１ａによる平行光束の焦点
の位置Ｐがスピンドル５の回転中心軸線とＣＣＤ１４の
受光面１４ａとの交点である所定受光位置に常にあっ
て、いずれの対物レンズにおいても結像の位置が一定な
位置となる。

【００８０】この状態で、制御装置からの制御指令によ
りモータ７３のスタートスイッチ（図示省略）を押すこ
とにより、取付面切削バイト７４がスピンドル５の回転
中心軸線に直交する軸に沿いながらレンズ鏡筒１側に移
動し、取付面切削バイト７４の刃先７４ａにより、レン
ズ鏡筒１の取付面２３の端面切削を行う。この端面切削
によりレンズ鏡筒１の不完全ねじ部も形成される。その
後、モータ７３により取付面切削バイト７４を後退させ
る。

【００８１】次いで、モータ６８によりバイト支持台６
７を基準位置停止ストッパ７０から離して上昇させると
ともにバイト７４をモータ７３により取付ねじ部２４の
外径加工位置にし、その後、モータ６８によりバイト７
４をスピンドル５の回転中心軸線に平行に上昇してねじ
の外径の切削加工を行う。次いで、モータ７３により一
旦バイト７４を後退させるとともにモータ６８によりバ
イト支持台６７を基準位置停止ストッパ７０の位置まで
下降する。

【００８２】そして、再度、モータ７３によりバイト固
定台座７２を取付ねじ部２４の加工のためにスピンドル
５の回転中心軸線と直交する向きに所定量送り込み、次
いで、モータ６８とモータ７３の送り量の制御によりバ
イト７４の刃先７４ａの位置を制御して取付ねじ部２４
の切削加工を行う。

【００８３】実施の形態３においては、レンズ鏡筒１の
バイト７４による切削加工が一工程終了したのち、バイ
ト７４の切削熱の放熱が充分に行われるようにすると、
１つの加工工具によってレンズ鏡筒１の取付面２３およ
び取付ねじ部２４の切削加工をチャック２からレンズ鏡
筒１を外すことなく、チャック２にレンズ鏡筒１を取り
付けた状態で継続して加工ができる。なお、放熱を速め
るために、窒素ガスなどの冷却気体を吹き付けてもよ
い。

【００８４】次のレンズ鏡筒１を切削加工する際は、加
工後のレンズ鏡筒１をチャック２から外した後、同様の
段取りを行って後、次の加工を行う。これによって、ど
のレンズ鏡筒１を加工しても、レンズ鏡筒１に内蔵され
た対物レンズ１ａの焦点位置から対物レンズ鏡筒１の取
付面２３位置までのスピンドル５の回転中心軸線上にお
ける間隔を常に同焦距離として一定にすることができ
る。また、取付面２３に対し取付ねじ部２４の直角度も
高精度にできる。

【００８５】従って、観察者が顕微鏡等の光学機器のレ
ボルバ２５にレンズ鏡筒１を取り付け、レボルバ２５を
回転して対物レンズを低倍率のものから高倍率のものに
切り換えても焦点がずれることがなく、視野中心を一定
とすることができる。これにより、観察や測定の際の操
作性が向上すると共に、煩雑な構造の自動焦点合わせ機
構や移動位置決め機構が不要となる。また、単一のバイ
ト７４によって、対物レンズ鏡筒１の取付面２３および
取付ねじ部２４の加工を行うため、バイトの数が少なく
なると共に、バイトを設置するためのスペースが小さく
なり、小型化することができる。

【００８６】なお実施の形態２、３では、スピンドル５
の回転中心軸線とＣＣＤ１４の受光面との交点を所定受
光位置とし、この位置に対物レンズ１ａの焦点を一致さ
せるように位置調整機構部４のシフト調整およびチルト
調整を行ったが、これに限らず、実施の形態１と同様
に、所定位置に対し対物レンズ１ａの焦点を一致させる
操作を、シフト調整あるいはチルト調整のみで行っても
よい。

【００８７】また、以上の各実施の形態では、スポット
が最小（或いは光量強度が最大）となる状態のときを合
焦位置になるように調整しているが、その状態と合焦位
置とにずれがあっても、そのずれ量を所定の処理による
演算上で合焦位置と設定すれば良く、このため、両者は
実質的に等価として扱うことができる。

【００８８】以上の説明から明らかなように、本発明は
以下に示す付記項の発明を包含している。

【００８９】（付記項１）レボルバの支持ねじ部に螺合
する取付ねじ部及びレボルバの当て付け面に当て付けら
れる取付面を、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工
する方法であって、前記対物レンズに照射した測定光が
結像する位置とレンズ鏡筒の取付面との間隔を同焦距離
とし、前記結像する位置を受光位置にする画像取り込み
手段及び画像取り込み手段に対し同焦距離を保って配置
された加工工具を移動手段に離隔して設けると共に該移
動手段を測定光の光路に沿って移動自在に配置し、対物
レンズに照射した測定光が結像する位置と画像取り込み
手段の受光位置が一致するように移動手段を測定光の光
路に沿って移動調整するとともに、画像取り込み手段の
所定受光位置と対物レンズに照射した測定光の結像する
位置とが一致するように位置調整を行い、その後、前記
加工工具によりレンズ鏡筒の取付面を加工する工程及び
前記加工工具または前記加工工具とは異なる加工工具に
よりレンズ鏡筒の取付ねじ部を加工する工程を行うこと
を特徴とするレンズ鏡筒の加工方法。

【００９０】この発明では、画像取り込み手段の受光位
置と対物レンズに照射した測定光が結像する位置を一致
させ、その後、一致させた状態の画像取り込み手段の受
光位置に対して同焦距離に保った加工工具によりレンズ
鏡筒の取付面の加工を行うため、画像取り込み手段の受
光位置と対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒の取付面との
間隔が、常に同焦距離となって一定となる。このため、
異なったレンズ鏡筒であっても焦点位置と取付面との距
離が常に一定の同焦距離となる。このため、対物レンズ
を内蔵したレンズ鏡筒を顕微鏡等の光学機器のレボルバ
に取り付け、レボルバの回転により対物レンズを切り換
えても視野中心が一定となり、焦点がずれることがなく
なる。

【００９１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、画像取り込み
手段の受光面と対物レンズの焦点位置とが一致するよう
に調整した後、画像取り込み手段の受光面とレンズ鏡筒
の取付面との間隔を一定に保った状態の加工工具によ
り、レンズ鏡筒の取付面の加工及び取付ねじ部とを加工
を行うことができる。この加工では、どのレンズ鏡筒で
あっても焦点位置から取付面までの距離が一定で、且つ
取付面と取付ねじ部との直角度も高精度とすることがで
きる。従って、この加工によって得られるレンズ鏡筒を
顕微鏡等の光学機器に取り付けた後に、レボルバの回転
で低倍率から高倍率へと対物レンズを交換した際に、視
野中心がずれず、測定個所を再び探す必要がなく、操作
性が向上するばかりでなく、自動位置決め機構が不要な
ため、レンズ鏡筒を取り付ける顕微鏡等の光学機器の構
成を単純かつ安価にできる。

【００９２】請求項２の発明によれば、画像取り込み手
段の受光面と対物レンズの焦点位置とが一致するように
調整した後、画像取り込み手段の受光面とレンズ鏡筒の
取付面との間隔を同焦距離に設定した加工工具により、
レンズ鏡筒の取付面を加工し、取付ねじ部を加工するた
め、どのレンズ鏡筒であっても焦点位置から取付面まで
の距離が一定で、且つ取付面と取付ねじ部との直角度も
高精度とすることができる。従って、加工によって得ら
れるレンズ鏡筒を顕微鏡等の光学機器に取り付けた後
に、レボルバの回転で低倍率から高倍率へと対物レンズ
を交換した際に、視野中心がずれず、測定個所を再び探
す必要がなく、操作性が向上するばかりでなく、自動位
置決め機構が不要なため、レンズ鏡筒を取り付ける顕微
鏡等の光学機器の構成を単純かつ安価にできる。

【００９３】請求項３の発明によれば、請求項１及び２
の発明と同様な効果を有するのに加えて、取付面加工工
具と取付ねじ部加工工具の２種類の工具を用いることに
より、前段の加工時に発生した加工工具の熱が後段の加
工工具によるレンズ鏡筒の加工に影響することがなく、
従って、レンズ鏡筒の全長が熱影響で伸びて焦点位置が
ずれることを防止できる。

【００９４】請求項４の発明によれば、画像取り込み手
段の受光面と対物レンズの焦点位置を一致させると共
に、画像取り込み手段の受光面とレンズ鏡筒の取付面と
の間隔を同焦距離とした加工工具によって、レンズ鏡筒
の取付面を加工し、取付ねじ部を加工するため、どのレ
ンズ鏡筒であっても焦点位置から取付面までの距離が一
定で、且つ取付面と取付ねじ部との直角度も高精度とす
ることができる。これにより、異なったレンズ鏡筒であ
っても焦点位置と取付面との距離が常に一定となり、レ
ンズ鏡筒を顕微鏡のレボルバに取り付けて対物レンズを
切り換えても視野中心が一定となり、焦点がずれること
がなくなる。

【００９５】請求項５の発明によれば、画像取り込み手
段の受光面と対物レンズの焦点位置を一致させると共
に、画像取り込み手段の受光面とレンズ鏡筒の取付面と
の間隔を同焦距離で保った加工工具によりレンズ鏡筒の
取付面を加工し、取付ねじ部を加工するため、どのレン
ズ鏡筒であっても焦点位置から取付面までの距離が一定
で、且つ取付面と取付ねじ部との直角度も高精度とする
ことができる。このため、異なった対物レンズであって
も焦点位置と取付面との距離が常に同焦距離の一定距離
となり、レンズ鏡筒を顕微鏡のレボルバに取り付けて、
対物レンズを切り換えても視野中心が一定となり、焦点
がずれることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の加工装置を示す正面図
である。

【図２】レンズ鏡筒をレボルバに取り付けた状態の部分
破断正面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、レンズ鏡筒の加工前と加工
後を例示する側面図である。

【図４】位置調整機構部の正面図である。

【図５】対物レンズ鏡筒を切削加工する加工工具の説明
図である。

【図６】本発明の実施の形態２の加工装置を示す正面図
である。

【図７】本発明の実施の形態３の加工装置を示す正面図
である。

【図８】実施の形態３の加工装置のＡ−Ａ断面を示す断
面図である。

【図９】自動調整機能を備えた従来の顕微鏡のブロック
図である。

【符号の説明】

１レンズ鏡筒１ａ対物レンズ２チャック４位置調整機構部５スピンドル９光学系１４ＣＣＤ１６取付面切削バイト（加工工具）１８取付ねじ部切削バイト（加工工具）２３取付面２４取付ねじ部２５レボルバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者保坂清和東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者古山茂東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者千村重弥東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者那須満男東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H044 AC01 AJ06 AJ07 HC00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ね
じ部及びレボルバの当て付け面に当て付けられる取付面
を、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する加工装
置であって、前記レンズ鏡筒を保持するチャックと、チャックを回転
するスピンドルと、レンズ鏡筒内の対物レンズに測定光
を照射する光学系と、測定光が対物レンズを透過して結
像する位置に配置される画像取り込み手段を有し該画像
取り込み手段とレンズ鏡筒との相対距離をスピンドルの
回転中心軸線方向に沿って調整される移動手段と、前記
画像取り込み手段に結像したスポットの状態を判断可能
にする表示手段と、前記画像取り込み手段の所定受光位
置と前記結像する位置とが一致するように前記チャック
とスピンドルとの相対位置を調整する位置調整機構部
と、前記画像取り込み手段の受光位置との間隔を一定に
保った状態でレンズ鏡筒の取付面を加工し、取付ねじ部
を加工する加工工具とを備えていることを特徴とするレ
ンズ鏡筒の加工装置。
【請求項２】レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ね
じ部及びレボルバの当て付け面に当て付けられる取付面
を、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する加工装
置であって、前記レンズ鏡筒を保持するチャックと、チャックを回転
するスピンドルと、レンズ鏡筒内の対物レンズに測定光
を照射する光学系と、測定光が対物レンズを透過して結
像する位置に配置される画像取り込み手段を有し該画像
取り込み手段とレンズ鏡筒との相対距離をスピンドルの
回転中心軸線方向に沿って調整される移動手段と、前記
画像取り込み手段に結像したスポットの状態を判断可能
にする表示手段と、前記画像取り込み手段の所定受光位
置と前記結像する位置とが一致するように前記チャック
とスピンドルとの相対位置を調整する位置調整機構部
と、対物レンズに照射した測定光が結像する位置と対物
レンズ鏡筒の取付面との間隔を同焦距離としたとき、前
記画像取り込み手段の受光位置に対し同焦距離を有する
ように取り付けられ且つ画像取り込み手段と一体的にス
ピンドルの回転中心軸線方向に移動して同焦距離を保っ
た状態でレンズ鏡筒の取付面を加工し、取付ねじ部を加
工する加工工具を備えていることを特徴とするレンズ鏡
筒の加工装置。
【請求項３】前記加工工具は、レンズ取付面を加工す
る取付面加工工具と取付ねじ部を加工する取付ねじ部加
工工具とからなることを特徴とする請求項１または２に
記載のレンズ鏡筒の加工装置。
【請求項４】レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ね
じ部及びレボルバの当て付け面に当て付けられる取付面
を、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する方法で
あって、前記レンズ鏡筒を回転自在なスピンドルに支持されたチ
ャックに取り付け、レンズ鏡筒内の対物レンズに測定光
を照射し、照射した測定光を結像する位置と画像取り込
み手段の受光位置とを一致させるようにスピンドルの回
転中心軸線方向に沿って相対的に移動調整するとともに
画像取り込み手段の所定受光位置と結像する位置とを一
致させる位置調整を行い、その後、画像取り込み手段の
受光位置に対して同焦距離に固定され且つ画像取り込み
手段と一体にスピンドルの回転中心軸方向方向に移動調
整された加工工具により、レンズ鏡筒の取付面を加工す
る工程及び前記加工工具または前記加工工具とは異なる
加工工具によりレンズ鏡筒の取付ねじ部を加工する工程
を行うことを特徴とするレンズ鏡筒の加工方法。
【請求項５】レボルバの支持ねじ部に螺合する取付ね
じ部及びレボルバの当て付け面に当て付けられる取付面
を、対物レンズを内蔵したレンズ鏡筒に加工する方法で
あって、前記対物レンズに照射した測定光が結像する位置とレン
ズ鏡筒の取付面との間隔を同焦距離とし、前記結像する
位置を受光位置にする画像取り込み手段及び画像取り込
み手段に対し同焦距離を保って配置された加工工具を移
動手段に離隔して設けると共に該移動手段を測定光の光
路に沿って移動自在に配置し、対物レンズに照射した測
定光が結像する位置と画像取り込み手段の受光位置が一
致するように移動手段を測定光の光路に沿って移動調整
し、その後、前記加工工具によりレンズ鏡筒の取付面を
加工する工程及び前記加工工具または前記加工工具とは
異なる加工工具によりレンズ鏡筒の取付ねじ部を加工す
る工程を行うことを特徴とするレンズ鏡筒の加工方法。