特許 6502187 光学ユニット、光学装置及び光学装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6502187

(24)【登録日】2019年3月29日

(45)【発行日】2019年4月17日

(54)【発明の名称】光学ユニット、光学装置及び光学装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/00 20060101AFI20190408BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20190408BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/00 B

   G02F1/13 505

【請求項の数】11

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-121589(P2015-121589)

(22)【出願日】2015年6月17日

(65)【公開番号】特開2016-110060(P2016-110060A)

(43)【公開日】2016年6月20日

【審査請求日】2017年11月24日

(31)【優先権主張番号】特願2014-182211(P2014-182211)

(32)【優先日】2014年9月8日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2014-243071(P2014-243071)

(32)【優先日】2014年12月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126583

【弁理士】

【氏名又は名称】宮島 明

(72)【発明者】

【氏名】横山 正史

(72)【発明者】

【氏名】松本 健志

(72)【発明者】

【氏名】田辺 綾乃

(72)【発明者】

【氏名】橋本 信幸

(72)【発明者】

【氏名】栗原 誠

【審査官】 岡田 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０７５５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−１２４２４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−０１４２８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／００

Ｇ０２Ｂ ７／１８−７／２４

Ｇ０２Ｆ １／１３３−１／１３５

Ｇ０２Ｂ ２１／００

Ｇ０２Ｂ ２１／０６−２１／３６

Ｈ０１Ｒ １２／００−１２／９１

Ｈ０１Ｒ ２４／００−２４／８６

Ｈ０４Ｎ ５／２２２−５／２５７

Ｇ０２Ｂ ５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上蓋と下蓋を有する筐体と、
光学素子カセットと、
前記光学素子カセットの位置を固定する固定手段と、
前記筐体内に着脱可能に載置される前記光学素子カセットを、該光学素子カセットの光軸に対して垂直な方向に移動可能な位置調整機構と、を有する光学ユニットであって、
前記光学素子カセットは、駆動信号によって駆動する光変調素子と、外部ケーブルに接続するためのコネクタと、位置調整機構ネジとを備え、
前記固定手段は、前記コネクタ又は前記外部ケーブルが挿通可能な開口部を備え、
前記コネクタ又は前記外部ケーブルが、前記固定手段と当接しないように、前記開口部の大きさを前記位置調整機構によって前記コネクタ又は前記外部ケーブルが移動する範囲より大きく設定され、
前記固定手段又は前記下蓋に長孔を設けて前記位置調整機構ネジを前記長孔に挿通し、前記光学素子カセットの位置を調整する
ことを特徴とする光学ユニット。

【請求項2】

前記位置調整機構は、前記光軸に垂直な第１の方向の位置決めを行う第１の位置調整手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。

【請求項3】

前記位置調整機構は、前記光軸及び前記第１の方向に垂直な第２の方向の位置決めを行う第２の位置調整手段を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。

【請求項4】

前記第１の位置調整手段及び前記第２の位置調整手段の少なくとも一方は、前記光学素子カセットの前記光軸に対して垂直な方向の所定の面に当接するネジと、前記光学素子カセットの前記ネジが当接する面とは反対側の面に前記ネジが当接する面の方向に付勢力を有するバネである
ことを特徴とする請求項３に記載の光学ユニット。

【請求項5】

前記第１の位置調整手段の前記バネの付勢力と前記第２の位置調整手段の前記バネの付勢力とが互いに異なる
ことを特徴とする請求項４に記載の光学ユニット。

【請求項6】

前記第１の位置調整手段及び前記第２の位置調整手段の少なくとも一方は、前記バネの付勢力を前記光学素子カセットに一時的に与えないようにするための付勢力回避手段を備える
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学ユニット。

【請求項7】

前記筐体は、前記光軸に対して垂直な方向から前記光学素子カセットを出し入れ可能とする構成である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学ユニット。

【請求項8】

前記筐体は、所定の光学系に対して着脱可能な着脱機構を備える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光学ユニット。

【請求項9】

前記光学素子カセットは、所定の偏光方向に対して光変調を行う光変調方向を有し、
前記光変調方向が、前記筐体に入射する直線偏光に対して略同一の方向となるように、前記着脱機構の着脱方向が固定されている
ことを特徴とする請求項８に記載の光学ユニット。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載の光学ユニットと、対物レンズを有する光学系と、を備え、前記位置調整機構は、前記対物レンズの光軸と前記光学素子カセットの光軸とが一致するように前記光学素子カセットを移動可能とする
ことを特徴とする光学装置。

【請求項11】

駆動信号によって駆動する光変調素子と外部ケーブルに接続するためのコネクタと長孔とを備えた光学素子カセットと、
上蓋と下蓋を有する筐体の内部に位置調整機構ネジを備えた前記光学素子カセットを着脱可能に載置する光学ユニットと、
対物レンズを有する光学系と、
を有する光学装置の製造方法であって、
前記光学ユニットと前記光学系とを接続する工程と、
前記光学ユニットが備える位置調整機構によって、前記対物レンズの光軸と、前記光学素子カセットの光軸とを合わせる光軸調整工程と、
前記光学ユニットが備える固定手段と前記下蓋によって、前記光学素子カセットの位置を前記筐体に固定する固定工程と、
前記外部ケーブル又は前記コネクタを、前記固定手段に設けた前記コネクタ又は前記外部ケーブルが挿通可能であり、かつ、前記コネクタ又は前記外部ケーブルが、前記固定手段と当接しないように、前記位置調整機構によって前記コネクタ又は前記外部ケーブルが移動する範囲より大きく設定された開口部に挿通し、前記外部ケーブルと前記コネクタとを接続する外部ケーブル接続工程と、を有し
前記光軸調整工程は、前記固定手段又は前記下蓋の前記長孔を介して前記位置調整機構によって前記位置調整機構ネジを調整し、前記光学素子カセットを、前記光学素子カセットの光軸に垂直な方向に移動させることによって行われる
ことを特徴とする光学装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光の位相変調が可能な光変調素子を有する光学ユニット及び光学ユニットを備えた顕微鏡等の光学装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、レーザ顕微鏡、光ピックアップ装置など、光を対象物に照射することにより、その対象物の形状などの情報を検出したり、その対象物に何らかの変化を生じさせる光学装置が利用されている。このような光学装置にあって、超解像を可能にしたり、光学系に発生する波面収差を補正したりする各種の光変調素子の開発がされている。
また、このような光変調素子は、使用環境に応じて光学装置に付け外しや交換が容易にできるとともに、光変調素子を駆動するための外部ケーブルの電気的な接続が確保された光学ユニットとしての提供が要望されている。

【0003】

光変調素子を容易に交換可能に組み込む従来技術として、例えば、液晶素子からなる映像表示素子が交換用ケースに収納されており、この交換用ケースのコネクタ部を装置本体のコネクタ部に挿入して、電気的な接続と位置決めがなされるようになっている液晶プロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0004】

従って、液晶素子からなる映像表示素子に経年劣化や故障があっても、交換用ケースのコネクタを装置本体のコネクタに合わせて挿入するだけで、ユーザが交換用ケースすなわち液晶素子の映像表示素子を手軽に簡単に交換することが可能な液晶プロジェクタ装置を提供することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−２０８４８８号公報（第４頁、第２図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に示した従来技術において、液晶プロジェクタ装置本体の光学系の光軸と液晶素子からなる映像表示素子の光軸を合わせる調整に関しての記載が全くなく、そして、装置本体に設置されたコネクタに交換用ケースのコネクタを挿入すると、電気的な接続がなされると同時に、装置本体のコネクタの位置によって、交換用ケースの位置が決まるため、液晶素子と装置本体との正確な光軸合わせ調整をすることができない。

【0007】

そのため、レーザ顕微鏡や光ピックアップ装置などの光学系の光軸と液晶素子の光軸との合わせ精度がより厳しい装置にあっては、この交換用ケースの構造では、適用ができなかった。

【0008】

そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、光変調素子を有する光学素子カセットのコネクタと外部コネクタとを接続しても、光変調素子の正確な光軸調整ができる光学ユニットを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の光学ユニットは、上記目的を達成するために、下記記載の構成を採用するものである。

【0010】

上蓋と下蓋を有する筐体と、光学素子カセットと、光学素子カセットの位置を固定する固定手段と、筐体内に着脱可能に載置される光学素子カセットを、光学素子カセットの光軸に対して垂直な方向に移動可能な位置調整機構と、を有する光学ユニットであって、光学素子カセットは、駆動信号によって駆動する光変調素子と、外部ケーブルに接続するためのコネクタと、位置調整機構ネジとを備え、固定手段は、コネクタ又は外部ケーブルが挿通可能な開口部を備え、コネクタ又は外部ケーブルが、固定手段と当接しないように、開口部の大きさを位置調整機構によってコネクタ又は外部ケーブルが移動する範囲より大きく設定され、固定手段又は下蓋に長孔を設けて位置調整機構ネジを長孔に挿通し、光学素子カセットの位置を調整することを特徴とする。

【0011】

これにより、光変調素子の光軸の位置調整を行っても、連動して移動するコネクタや外部ケーブルの移動範囲を確保する開口部が固定手段に設けられているため、コネクタや外部ケーブルが固定手段に干渉することなく、光学素子カセットの位置調整を容易にし、精度の高い光軸合わせができる。

【0012】

また、位置調整機構は、光軸に垂直な第１の方向の位置決めを行う第１の位置調整手段を有していてもよい。

【0013】

これにより、光学素子カセットの光軸位置調整が容易になる。

【0014】

また、位置調整機構は、光軸及び第１の方向に垂直な第２の方向の位置決めを行う第２の位置調整手段を有していてもよい。

【0015】

これにより、光学素子カセットの光学ユニットへの配置後、第１の位置調整手段と第２の位置調整手段によって、光軸に直交する二次元平面の位置調整が可能となるため、高精度な光軸位置合わせができる。

【0016】

また、第１の位置調整手段及び第２の位置調整手段の少なくとも一方は、光学素子カセットの光軸に対して垂直な方向の所定の面に当接するネジと、光学素子カセットのネジが当接する面とは反対側の面に前記ネジが当接する面の方向に付勢力を有するバネであってもよい。

【0017】

これにより、位置調整をネジ送り量によって可能とし、バネの付勢力により光学素子カセットのスムーズな移動及び位置決めができるため、容易で高精度な光軸調整ができる。

【0018】

また、第１の位置調整手段のバネの付勢力と第２の位置調整手段のバネの付勢力とが互いに異なっていてもよい。

【0019】

これにより、光学素子カセットの位置調整において、光学素子カセットの光軸調整をスムーズに行うことができる。

【0020】

第１の位置調整手段及び第２の位置調整手段の少なくとも一方は、バネの付勢力を光学素子カセットに一時的に与えないようにするための付勢力回避手段を備えてもよい。

【0021】

これにより、光学素子カセットを交換する操作が非常に容易となる。

【0022】

筐体は、光軸に対して垂直な方向から光学素子カセットを出し入れ可能とする構成であってもよい。

【0023】

これにより、光学素子カセットの交換が容易になる。

【0024】

筐体は、所定の光学系に対して着脱可能な着脱機構を備えてもよい。

【0025】

これにより、光学ユニットの着脱が容易で正確な配置が可能となる。

【0026】

光学素子カセットは、所定の偏光方向に対して光変調を行う光変調方向を有し、光変調方向が、筐体に入射する直線偏光に対して略同一の方向となるように、着脱機構の着脱方向が固定されていてもよい。

【0027】

これにより、光学ユニットを着脱したとしても、着脱機構によって取り付けが容易であり、セッティング位置の再現性が高く、その光変調方向と偏光面にズレが生ずることがない。

【0028】

本発明の光学装置の製造方法は、駆動信号によって駆動する光変調素子と外部ケーブルに接続するためのコネクタと長孔とを備えた光学素子カセットと、上蓋と下蓋を有する筐体の内部に位置調整機構ネジを備えた光学素子カセットを着脱可能に載置する光学ユニットと、対物レンズを有する光学系と、を有する光学装置の製造方法であって、光学ユニットと光学系とを接続する工程と、光学ユニットが備える位置調整機構によって、対物レンズの光軸と、光学素子カセットの光軸とを合わせる光軸調整工程と、光学ユニットが備える固定手段と下蓋によって、光学素子カセットの位置を筐体に固定する固定工程と、外部ケーブル又はコネクタを、固定手段に設けたコネクタ又は外部ケーブルが挿通可能であり、かつ、コネクタ又は外部ケーブルが、固定手段と当接しないように、位置調整機構によってコネクタ又は外部ケーブルが移動する範囲よりの大きく設定された開口部に挿通し、外部ケーブルとコネクタとを接続する外部ケーブル接続工程と、を有し、光軸調整工程は、固定手段又は下蓋の長孔を介して位置調整機構によって位置調整機構ネジを調整し、光学素子カセットを、光学素子カセットの光軸に垂直な方向に移動させることによって行われることを特徴とする。

【0029】

これにより、光学ユニットの位置調整機構と開口部によって、光学素子カセットの光軸位置の調整範囲が確保され、光学装置の光軸と光学素子カセットの光軸とを容易にかつ正確に位置合わせされた光学装置を製造することができる。

【発明の効果】

【0030】

以上のように本発明の光学ユニットによれば、コマ収差、球面収差、チルト収差の収差補正や超解像などの光変調が得られる光変調素子が組み込まれた光学素子カセットを交換することが容易であって、光学素子カセットのコネクタに外部ケーブルを接続して、光学装置の光軸と光変調素子の光軸を合わせる位置調整を行っても、そのコネクタや外部ケーブルが貫通する光学ユニットの開口部とコネクタが干渉することなく、光学素子カセットの移動範囲を確保して、精度の高い光軸合わせができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の光学ユニットの第１の実施形態が組み込まれた光学装置を説明するための斜視図である。

【図2】本発明の光学ユニットの第１の実施形態の分解斜視図である。

【図3】本発明の光学ユニットの第１の実施形態の位置調整機構を説明するための平面図である。

【図4】本発明の光学ユニットの第１の実施形態を組み込む光学装置の製造工程を説明するための斜視図である。

【図5】上記の図４の続きの工程で、光学装置の製造工程を説明するための斜視図である。

【図6】上記の図５の続きの工程で、光学装置の製造工程を説明するための斜視図及び正面図である。

【図7】上記の図６の続きの工程で、光学装置の製造工程を説明するための斜視図である。

【図8】本発明の光学ユニットの第１の実施形態の変形例を示す斜視図である。

【図9】本発明の光学ユニットの第１の実施形態の変形例を説明するための平面図である。

【図10】本発明の光学ユニットの第２の実施形態を示す斜視図である。

【図11】本発明の光学ユニットの第３の実施形態が組み込まれた光学装置を説明するための斜視図である。

【図12】本発明の光学ユニットの第３の実施形態の分解斜視図である。

【図13】本発明の光学ユニットの第３の実施形態を図１１の矢視Ｇから見た部分的な正面図である。

【図14】本発明の光学ユニットの第３の実施形態における光学ユニットで光学素子カセットの移動範囲を説明するための平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

本発明の光学ユニットは、光学装置の本体と対物レンズの間に組み込まれ、交換可能な光学素子カセットを内蔵し、光学素子カセットのコネクタと接続する外部ケーブルが、光学素子カセットを固定する固定手段と当接しないように、コネクタ又は外部ケーブルが挿通可能で充分な大きさの開口部を有する。この開口部は、光学素子カセットの光軸位置調整で連動して移動するコネクタや外部ケーブルと干渉することなく、その移動範囲を確保している点が特徴的な部分である。

【0033】

以下、図面を用いて光学ユニットを詳述し、そして、光学ユニットを備えた光学装置の製造方法を詳述する。
図１から図３を用いて光学装置に組み込む光学ユニットの第１の実施形態を説明する。次に、図４から図７を用いて第１の実施形態の光学ユニットを装着する光学装置の製造方法を説明する。そして、図８と図９を用いて光学ユニットの第１の実施形態の変形例を説明する。図１０を用いて光学ユニットの第２の実施形態を説明する。図１１から図１４を用いて光学ユニットの第３の実施形態を説明する。

【0034】

第１の実施形態では、光学素子カセットのコネクタ及び外部ケーブルと固定手段の開口部との関係の一例を示す。
第１の実施形態の変形例では、光学素子カセットのコネクタと固定手段の開口部との関係を第１の実施形態とは別の構成例を示す。
第２の実施形態では、第１の実施形態の光学ユニットとは異なる着脱機構を形成した構成例を示す。
第３の実施形態では、第１の実施形態の光学ユニットとは異なる位置調整手段の構成例を示す。

【0035】

［光学ユニットの第１の実施形態の構成の説明：図１〜図３］
まず、図１〜図３を用いて光学ユニットの第１の実施形態の構成を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学ユニットを、対物レンズを有する光学系内に組み込んだ光学装置の斜視図である。図２は、光学ユニットの構成を説明するための分解斜視図であり、図３は、光学ユニットの位置調整機構を説明するための部分断面を含む平面図である。なお、各図において同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。

【0036】

図１は、光学装置本体と対物レンズとの間に光学ユニットが装着された光学装置１００を説明するための斜視図である。ここで光学装置本体２は、光源やレンズなどの光学素子が組み込まれた光学系を有し、一般に複雑な構成ほど大型になるが、この図にあっては、簡易的に示してある。また、対物レンズ３の取付部の構造は、例えば、レボルバ方式など
があるが、この図にあっては、模式的に部分的に示してある。

【0037】

図１に示すように、光学ユニット１の外形形状は、上蓋２０と下蓋４０からなる筐体４と前蓋６１で形成され、前蓋６１には外部ケーブル７０が挿通する開口部６２が形成されている。そして、光学ユニット１は光学装置本体２の対物レンズ取付部（図示せず）と対物レンズ３との間に装着される。例えば、光学装置本体２と対物レンズ３とが螺合する構成である場合、光学ユニット１は、光学装置本体２の対物レンズ取付部と接続する側（後述する上蓋２０）に対物レンズ３と同じ雄ネジが形成され、対物レンズ３と接続する側（後述する下蓋４０）に光学装置本体２の対物レンズ取付部と同じ雌ネジが形成されている。つまり、光学装置本体２及び対物レンズ３と螺合して接続する構成となっている。
なお、光学ユニット１の筐体４は、上蓋２０と下蓋４０とが別体の構成で説明を行うが、この構成に限定されず、一体形成された構成としてもよい。

【0038】

次に、図２を用いて、第１の実施形態の光学ユニット１の全体構成を詳細に説明する。
図２に示すように、光学ユニット１は、上蓋２０、光学素子カセット３０、下蓋４０、固定手段６０、そして、外部ケーブル７０で構成されている。ここで、三次元のＸＹＺ軸は、Ｚ軸方向は光学ユニット１の中心軸８０方向であり、Ｘ軸方向は、光学素子カセット３０を調整移動する第１の位置調整方向であり、Ｙ軸は、光学素子カセット３０を調整移動する第２の位置調整方向であり、そして、光学素子カセット３０を光学ユニット１から出し入れ交換する方向でもある。

【0039】

上蓋２０は、上面にＺ軸方向に突出した円筒部２１が形成されており、更に、その外周面に雄ネジ部２１１が形成されている。この雄ネジ部２１１は、光学装置本体２の対物レンズ取付部と螺合する。それにより、円筒部２１の中心軸８０と光学装置本体２の対物レンズ取付部に設けられた開口部の中心軸とがＺ軸方向に同軸で結合される。
また、上蓋２０には後述する下蓋４０と接続するための接続部２２が形成されている。

【0040】

光学素子カセット３０は、光変調素子３１と光変調素子ホルダ３２とコネクタ３３から構成される。
光変調素子３１は、例えば、駆動信号によって入射光を光変調する液晶素子を使用することができる。後述するコネクタ３３を介して外部から駆動信号を得るために、光変調素子３１はＦＰＣといったケーブルでコネクタ３３と電気的に接続しておくのが好ましい。また、光変調素子３１は所望の光変調にあわせて単数又は複数枚重ねて使用してもよい。
光変調素子ホルダ３２は、光変調素子３１を保持し、光変調素子３１の光変調領域に対応する部分に開口を有している。
コネクタ３３は、例えば光変調素子ホルダ３２の一端に固定され、外部ケーブル７０と接続して図示しない制御装置からの駆動信号を受け取る。
これによって光変調素子３１の波面収差補正や超解像といった光変調を電気的にコントロールすることが可能となっている。

【0041】

下蓋４０は、光学素子カセット３０を内蔵可能とするコの字形状の側壁の左側壁４２、右側壁４３、奥側壁４４、そして、底部４１からなり、コの字形状の開口部である前蓋取付部４５の開放端は、光学素子カセット３０を出し入れ可能に形成されている。

【0042】

また、下蓋４０には、複数のＸ軸押圧手段５１とＸ軸ネジ部材５２と複数のＹ軸押圧手段５３とが配置されており、これらと後述するＹ軸ネジ部材５４とで内蔵した光学素子カセット３０のＸＹ平面における位置調整を可能としている。位置調整方法についての詳細は後述する。

【0043】

そして、底部４１からＺ軸の下方向に形成された円形の開口部４６は、雌ネジ部４１１
が内側に形成され、その中心軸は、上蓋２０の中心軸８０と同軸であって、対物レンズ３が螺合可能に形成されている。なお、上述した開口部４６はＺ軸の下方向に突出した円筒部としてもよい。

【0044】

ここで、下蓋４０と対物レンズ３を螺合するときに、対物レンズ３の雄ネジ部が光学素子カセット３０に干渉して後述する光学素子カセット３０の位置調整に支障がでないように、雌ネジ部４１１の長さを対物レンズの雄ネジ部よりも長くするか、又は底部４１と開口部４６の間に仕切りを設けておいてもよい。

【0045】

また、下蓋４０には前述した上蓋２０と接続するための接続部４７が形成されており、前述した上蓋２０の接続部２２の位置に対応している。接続部２２と接続部４７との接続方法は、ネジ止めや、一方に凸部を他方に凹部を形成して圧入する方法などが挙げられる。

【0046】

これにより、上蓋２０と下蓋４０で形成した筐体４からなる光学ユニット１は、上下両方向に形成された雄ネジ部２１１、雌ネジ部４１１のネジ接続によって、図１に示したとおり光学装置本体２と対物レンズ３間に配置され組み込まれる構成となっている。ここで、光学装置本体２の開口部の中心軸及び対物レンズ３の中心軸が光学系の光軸と一致している場合には、光学素子カセット３０の光軸を光学ユニット１の円筒部２１及び開口部４６の中心軸を一致させることで、光学ユニット１を組み込んだ後の光学系全体の光軸を一致させることができるが、光学系の光軸が光学装置本体２の開口部の中心軸及び対物レンズ３の中心軸からずれていることがある。このようなときには、後述する光学ユニット１の位置調整手段によって光学素子カセット３０の光軸を調整することで、光軸合わせをおこなうことができる。

【0047】

固定手段６０は、前蓋６１に開口部６２とＹ軸ネジ部材５４と下蓋４０に接続するための接続部６３とが形成された構成であり、奥側壁４４とＹ軸方向に対向する位置に配置される。接続部６３は下蓋４０の前蓋取付部４５の面に形成された接続部４８とで接続される。
従って、光学素子カセット３０は、上蓋２０と下蓋４０と固定手段６０で囲まれ形成された空間に内蔵載置される。

【0048】

開口部６２は、光学素子カセット３０のコネクタ３３と外部ケーブル７０とを接続するために外部ケーブル７０が挿通可能な開口部であり、開口の大きさは光学素子カセット３０のＸ軸方向の位置調整をしたときに、光学素子カセット３０と同時に移動するコネクタ３３が当接しないようにコネクタ３３の移動領域をカバーする大きさに形成されている。

【0049】

次に光学素子カセット３０の位置調整手段の詳細について、図２及び図３を用いて説明する。
図２に示すとおり、下蓋４０に形成されたコの字形状の側壁において、互いに対向する壁で形成される左側壁４２と右側壁４３には、光学素子カセット３０のＸ軸方向の位置調整を担う第１の位置調整手段が構成されている。第１の位置調整手段は、例えば、左側壁４２に光学素子カセット３０をＸ軸方向に付勢力を付加するＸ軸押圧手段５１を有し、右側壁４３にＸ軸押圧手段５１の付勢力に対抗するＸ軸ネジ部材５２を有し、Ｘ軸ネジ部材５２を右又は左に回わすことで、光学素子カセット３０をＸ軸の正負方向に平行移動可能としている。

【0050】

なお、Ｘ軸ネジ部材５２は右側壁４３内に配置された六角穴付きのネジと、この六角穴に嵌合するピンのついた調整ネジとの組み合わせでもよく、Ｘ軸方向の位置調整後に調整ネジを外すことで、誤動作による位置ズレを起こす心配がなくなるとともに、光学素子カ
セット３０のＸ軸方向に対する位置を記憶することができる。これは、後述のＹ軸方向の位置調整におけるＹネジ部材５４にも同様に用いることができる。

【0051】

第２の位置調整手段は、光学素子カセット３０のＹ軸方向の位置調整を担う位置調整手段であり、奥側壁４４と対向する固定手段６０にあって、奥側壁４４のＹ軸方向に付勢力を付加するＹ軸押圧手段５３と、固定手段６０のＹ軸ネジ部材５４によって構成されている。そして、Ｙ軸ネジ部材５４を右又は左に回わすことで、光学素子カセット３０をＹ軸の正負方向に平行移動可能としている。

【0052】

前蓋６１の開口部６２の幅Ｗ１は、コネクタ３３の幅Ｗ２又は外部ケーブル７０の幅Ｗ３に光学素子カセット３０の光軸調整による移動範囲より少し大きい値に設定されている。従って、開口部６２は、光学素子カセット３０がＸＹ方向、すなわち、ＸＹ平面を前後左右に移動したとしても、連動して移動する外部ケーブル７０やコネクタ３３と干渉や衝突が起きることのない光軸合わせの位置調整が可能となる。

【0053】

続いて、筐体４に内蔵された光学素子カセット３０の位置調整手段の構成と調整方法について、図３を用いて詳細に説明する。図３は、筐体４に内蔵された光変調素子カセット３０と、光軸合わせ調整のための第１、第２位置調整手段と、コネクタ３３と接続した外部ケーブル７０が挿通する開口部６２とを説明するための平面図であり、説明しやすくするため、上蓋２０を省略し前蓋６１を部分断面とした平面図である。そして、図に示す座標系のように、紙面左右方向がＸ軸、上下方向がＹ軸、紙面に垂直な方向がＺ軸方向である。

【0054】

図３（ａ）に示すように、光学素子カセット３０は、複数のＸ軸押圧手段５１とＸ軸ネジ部材５２からなる第１の位置調整手段と、複数のＹ軸押圧手段５３とＹ軸ネジ部材５４からなる第２の位置調整手段それぞれからの付勢力とネジ部材の送り量をその側面で受け、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動可能に形成されている。

【0055】

第１の位置調整手段の付勢力を担い、左側壁４２に配置された複数のＸ軸押圧手段５１は、Ｘ軸押圧コマ５１１とＸ軸押圧バネ５１２とＸ軸押圧解除ツマミ５１３から形成される。Ｘ軸押圧コマ５１１は、Ｘ軸押圧バネ５１２により付勢力を受けて光変調素子ホルダ３２の側面を押圧する。そして、光変調素子ホルダ３２と接触するＸ軸押圧コマ５１１の円筒端面は、滑らかな平面或いは球面に形成されて、光学素子カセット３０のＹ軸方向の移動を滑らかにしている。

【0056】

第１の位置調整手段のネジ送りを担う右側壁４３に配置されたＸ軸ネジ部材５２は、左側壁４２の複数のＸ軸押圧手段５１と対をなし、光変調素子ホルダ３２の側面に当接して、Ｘ軸押圧手段５１の付勢力と釣り合う位置に配置されており、Ｘ軸ネジ部材５２のネジ送り量によって、光学素子カセット３０がＸ軸の左右方向に平行移動することを可能としている。

【0057】

Ｘ軸押圧解除ツマミ５１３は、付勢力回避手段であって、光学素子カセット３０を光学ユニット１の筐体４から出し入れ交換し載置することを容易にしている。すなわち、筐体４の左側壁４２の外側、矢印Ａ方向にＸ軸押圧解除ツマミ５１３を引っ張ることで、Ｘ軸押圧コマ５１１の先端を左側壁４２の内側面の近くまで引き込み、光学素子カセット３０の交換の際の出し入れで、光学素子カセット３０とＸ軸押圧コマ５１１の衝突や干渉を防ぐことを可能としている。そして、Ｘ軸押圧解除ツマミ５１３の大きさは、指で２個同時に摘み扱えるように設定され、光学素子カセット３０の出し入れ交換を容易にしている。

【0058】

本実施形態において、付勢力回避手段は、Ｘ軸押圧解除ツマミ５１３としたが、一般的
な簡単な構成の治具で２つのツマミを同時に引っ掛け、そして、引っ張る構成でも良いことは自明である。

【0059】

第２の位置調整手段の付勢力を担い、奥側壁４４に配置された複数のＹ軸押圧手段５３は、Ｙ軸押圧コマ５３１と、Ｙ軸押圧バネを内蔵するＹ軸押圧バネ内蔵コマ５３２から形成される。Ｙ軸押圧コマ５３１は、Ｙ軸押圧バネ内蔵コマ５３２により付勢力を受けて光変調素子ホルダ３２の側面を押圧する。そして、Ｙ軸押圧コマ５３１の光変調素子ホルダ３２との接触面は、Ｘ軸押圧コマ５１１と同様に、円筒端面が滑らかな平面或いは球面を形成し、光学素子カセット３０のＸ軸方向の移動を滑らかにしている。

【0060】

第２の位置調整手段のネジ送りを担う前蓋６１の複数のＹ軸ネジ部材５４は、複数のＹ軸押圧手段５３の付勢力と釣り合う位置に配置されており、光変調素子ホルダ３２の側面に当接して、複数のＹ軸ネジ部材５４を交互に徐々にネジ送りすることによって、そのネジ送り量に応じて、光学素子カセット３０がＹ軸の前後方向の平行移動を可能としている。

【0061】

ここで、どちらか一方の付勢力が他方よりも大きい場合には、付勢力が大きい方の位置調整手段によって光学素子カセット３０が固定されてしまうため、付勢力が小さい方の方向の位置調整を行っても光学素子カセット３０の位置を動かせなくなる可能性がある。特に、ネジ部材で押し込む方向に移動させることは可能だとしても、ネジ部材を開放し引き込む方向に移動させることができなくなるおそれがある。このようなときには、付勢力が大きい方の位置調整手段に付勢力解除手段を設けておくのがよい。上述の構成であれば、第１の位置調整手段のＸ軸押圧手段５１による付勢力を、第２の位置調整手段のＹ軸押圧手段５３による付勢力より大きく設定し、Ｙ軸方向の調整をするときに、Ｘ軸押圧解除ツマミ５１３によってＸ軸方向の付勢力を一時的に解除することにより、Ｙ軸方向の位置調整がスムーズに行うことができる。Ｘ軸方向の光軸調整は、Ｙ軸方向の付勢力よりも大きいために、Ｙ軸方向の付勢力を解除する必要はなく移動が可能である。よって、Ｙ軸方向の調整を行った後に、Ｘ軸方向の位置を調整すれば確定したＹ軸方向の位置がズレることなく、光軸調整をスムーズに行うことができる。

【0062】

なお、Ｙ軸押圧手段５３による付勢力がＸ軸押圧手段５１による付勢力より大きく設定した場合には、Ｙ軸方向に付勢力解除手段であるＹ軸押圧解除ツマミを設け、光軸調整順もＸ軸方向の調整を行った後に、Ｙ軸方向の位置調整を行うことでスムーズに行うことができる。また、各軸の付勢力の大小関係が環境に応じて変化する場合には、Ｘ軸又はＹ軸のいずれにも付勢力解除手段である押圧解除ツマミを設けておいてもよい。

【0063】

上述したように、開口部６２の幅Ｗ１は、光学素子カセット３０の位置調整をおこなっても、幅Ｗ２を有するコネクタ３３や幅Ｗ３を有する外部ケーブル７０が当接することのないように、光軸調整による移動範囲より少し大きい値に設定されており、光学素子カセット３０の光軸調整による可動範囲が確保されているから、光学素子カセット３０の容易な高精度の位置調整が可能となる。

【0064】

上述の光学素子カセット３０の光軸調整による可動範囲は、光学素子カセット３０の側面が、Ｘ軸方向が左側壁４２と右側壁４３、Ｙ軸方向が奥側壁４４と前蓋６１、と当接する位置までである。この光学素子カセット３０の移動範囲において、Ｙ軸方向の移動範囲を妨げるものはないが、Ｘ軸方向の移動範囲においては、光学素子カセット３０と連動して移動するコネクタ３３及び外部ケーブル７０と開口部６２との当接を防止することが必要となる。

【0065】

図３（ｂ）は、光学素子カセット３０の光軸調整のＸ軸方向の移動範囲を説明する図で
ある。すなわち、図３（ａ）では光学素子カセット３０が光学ユニット１内部のほぼ中央に配置されているが、図３（ｂ）は、それと異なり、光学素子カセット３０が第１の位置調整機構のＸ軸ネジ部材５２によって、左端に移動した例であって、この光学素子カセット３０に連動して移動したコネクタ３３及び外部ケーブル７０と開口部６２との位置関係を説明するための図である。

【0066】

図３（ｂ）に示すように、光学素子カセット３０は、Ｘ軸ネジ部材５２を右に回わしていくと、複数のＸ軸押圧手段５１の付勢力に対抗し左方向に平行移動し、ついには左側壁４２に光学素子カセット３０の側面が当接し配置される。この左端の位置にあって、光学素子カセット３０と連動して移動するコネクタ３３及び外部ケーブル７０と開口部６２の干渉を防止するため隙間δが設定されている。
この光学素子カセット３０のＸ軸方向の平行移動は、第２の位置調整機構の複数のＹ軸押圧手段５３の付勢力と複数のＹ軸ネジ部材５４も寄与していることは言うまでもない。

【0067】

そして、光学素子カセット３０が図３（ｂ）に示すのと逆の右端の右側壁４３に当接配置される場合においても、同様に、コネクタ３３及び外部ケーブル７０と開口部６２の干渉を防止するため隙間δ（図示せず）が設定されている。この隙間δの２倍の値が上述した光軸調整による移動範囲より少し大きい値に相当することになる。

【0068】

すなわち、光学素子カセット３０の光軸調整にあって、光学素子カセット３０がＸ軸方向の左右両端に移動したとしても、光学素子カセット３０と連動するコネクタ３３及び外部ケーブル７０が開口部６２との間に隙間δを有するから、決して衝突、干渉することがなく光軸調整の移動範囲が確保され、光学素子カセット３０の容易な高精度の位置調整が可能となる。

【0069】

従って、光学装置の光軸と光変調素子の光軸を厳密に位置合わせすることが容易であり、このような光学ユニットが組み込まれた光学装置にコマ収差、球面収差、チルト収差の収差補正や超解像などの特性を容易に付与することが可能となる。

【0070】

［光学ユニットを備えた光学装置の製造方法の説明：図４〜図７］
ここで、本発明に係る第１の実施形態の光学ユニットを備えた光学装置の製造方法について、図４〜図７を用いて説明する。
この製造方法の製造工程は、５段階であって、光学ユニットと光学系とを接続する工程、光学ユニットに光学素子カセットを組み込む工程、光学素子カセットの位置を筐体に固定する固定工程、外部ケーブルとコネクタとを接続する外部ケーブル接続工程、そして、光軸調整工程で構成されている。
なお、各図において同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。

【0071】

まず、光学ユニットと光学系とを接続する工程について図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図４（ａ）に示すとおり、光学装置本体２から対物レンズ３を取り外し、その両者の間に光学ユニット１を組み込む工程である。光学ユニット１は、Ｘ軸押圧手段５１とＸ軸ネジ部材５２とＹ軸押圧手段が組み込まれた下蓋４０に上蓋２０がネジ止めなどにより接続された筐体４の形態にある。

【0072】

そして、その結果、図４（ｂ）に示すように、光学ユニット１を光学装置本体２にネジ込み接続し、次に、対物レンズ３を光学ユニット１にネジ込み接続して、光学装置本体２の光学系に光学ユニット１が組み込まれ一体化される。

【0073】

次に、光学ユニットに光学素子カセットを組み込む工程について図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図５（ａ）に示すように、光学ユニット１に光学素子カセット３０を組み込む工程であって、光学素子カセット３０が矢印Ｂ方向から前蓋取付部４５の開放端に挿入され、筐体４の内部に形成された空間に載置される。この時、付勢力回避手段である２つの押圧解除ツマミ５１３を指先で摘み、筐体４の外側方向（矢印Ａの方向）に引っ張る操作で、Ｘ軸押圧コマ５１１（図３（ａ）参照）の先端と光学素子カセット３０の衝突、干渉が防止され、光学素子カセット３０の組み込みが容易となる。

【0074】

そして、図５（ｂ）に示すように、光学ユニット１に光学素子カセット３０が挿入され、光学素子カセット３０とそのコネクタ３３が、筐体４の内部空間に載置される。

【0075】

次に、光学素子カセットを筐体の内部空間に固定する固定工程について図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。
図６（ａ）に示すように、光学素子カセット３０を筐体４の内部空間に固定する固定工程として、固定手段６０の前蓋６１と、筐体４の前蓋取付部４５とを、接続部６３、接続部４８によって接続する。接続方法としては例えば、接続部６３をネジ部材とし、接続部４８を雌ネジ孔としたネジ止めなどが使用できる。

【0076】

図６（ｂ）に示すように、前蓋６１は筐体４にネジ止め接続され、光学素子カセット３０は、固定手段６０によって筐体４の内部空間に載置され、第１、第２の位置調整手段の付勢力で仮位置に固定される。前蓋６１の開口部６２の内部では光学素子カセット３０のコネクタ３３が外部ケーブルと接続可能に配置される。

【0077】

図６（ｃ）は、図６（ｂ）の固定手段を矢視Ｃから見た正面図である。上述したように、固定手段６０の前蓋６１は、開口部６２が形成され、そして、複数のＹ軸ネジ部材５４を有している。光学素子カセットのコネクタ３３の幅Ｗ２に対し、外部ケーブルが挿通する開口部６２の幅Ｗ１を示す。図から明らかなように、開口部６２の幅Ｗ１は、コネクタ３３の幅Ｗ２に対し、位置調整で連動するコネクタ３３の左右方向（Ｘ軸方向）の移動範囲より少し大きい値に設定され、当接を防止して光軸調整を容易に行なうことが可能となる。

【0078】

次に、外部ケーブル接続工程について図７（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図７（ａ）に示すように、外部ケーブル７０が矢印Ｄ方向から開口部６２を挿通して、コネクタ３３に差し込まれて電気的に接続する。外部ケーブル７０とコネクタ３３の接続後の外観を図７（ｂ）に示す。そして、外部ケーブル７０の一方に接続された制御装置（図示せず）からの駆動信号によって光変調素子を駆動することが可能となる。

【0079】

次に、光軸調整工程について図７（ｂ）を用いて説明する。
図７（ｂ）に示すように、光軸調整工程において、Ｘ軸方向は、第１の位置調整機構のＸ軸ネジ部材５２によって、Ｙ軸方向は、第２の位置調整機構のＹ軸ネジ部材５４によって、開口部とコネクタ、外部ケーブルが当接及び干渉することなく、光学素子カセットを仮位置からＸＹ軸方向に移動させて、対物レンズ３の光軸と光学素子カセット３０の光軸の正確な位置合わせ調整が可能となる。

【0080】

以上のような製造工程によって、本発明の光学ユニット１を光学装置本体２と対物レンズ３の間に組み込むことによって、容易で高精度な光軸位置調整が可能で、波面収差を補正したり、超解像を可能にする特性を光学装置に付与することが可能となる。
なお、光学ユニットに光学素子カセットを組み込む工程及び光学素子カセットを筐体の内部空間に固定する固定工程や外部ケーブルとコネクタとを接続する外部ケーブル接続工
程は、光学ユニットと光学系とを接続する工程の前に行ってもよい。

【0081】

［光学ユニットの第１の実施形態の変形例の構成の説明：図８、図９］
次に、図８、図９を用いて上述した光学ユニットの第１の実施形態の変形例を説明する。
図８（ａ）は、第１の実施形態の製造工程である光学素子カセットを筐体の内部空間に固定する固定工程後の、図６（ｂ）と同様の形態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、固定手段周辺の部分拡大図である。図９は、第１の実施形態の図３と同様に、上蓋を省略し前蓋を部分断面とした平面図である。なお、各図において同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。

【0082】

第１の実施形態の変形例の特徴は、光学ユニット１の開口部から光学素子カセットのコネクタ３３が突出する構成を形成している点である。すなわち、第１の実施形態は、コネクタ３３が前蓋６１の開口部６２の外表面より内側に配置されているが、第１の実施形態の変形例は、コネクタ３３が前蓋６１の開口部６２から外側に突出して形成されていることが特徴である。

【0083】

図８（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様に、光学ユニット１は、光学装置本体２と対物レンズ３の間に取り付けられている。光学ユニット１に内蔵された光学素子カセットは、実施例より少しコネクタ３３が突出する構成を形成している。そして、光学ユニット１の上蓋２０と下蓋４０は、実施例よりＹ軸方向に少し短く形成されている。

【0084】

その結果、コネクタ３３が前蓋６１の開口部６２の表面から外側に突出して形成されて、外観においてもコネクタ３３がよく見え、外部ケーブル７０との接続が容易となる。

【0085】

図８（ｂ）の部分拡大図に示すように、固定手段６０は、第１の実施形態と同様に、前蓋６１と開口部６２と複数のＹ軸ネジ部材５４で形成されている。そして、コネクタ３３が開口部６２の外表面から突出して保持されている。従って、上述したように、コネクタ３３を見ながら外部ケーブル７０を接続することが可能で、手探りで接続することなく、外部ケーブル７０をコネクタ３３に差し込み接続する操作が非常に容易となる。

【0086】

図９に示すように、第１の実施形態と同様に、光学ユニット１において、光変調素子カセット３０は、Ｘ軸押圧手段５１とＸ軸ネジ部材５２からなる第１の位置調整手段と、Ｙ軸押圧手段５３とＹ軸ネジ部材５４からなる第２の位置調整手段によって、ＸＹ平面内のなめらかな移動が可能で、光軸の位置合わせ調整が可能となっている。

【0087】

従って、開口部６２の幅Ｗ１は、コネクタ３３と当接しないようにコネクタ３３の幅Ｗ２に光学素子カセット３０の光軸調整によるＸ軸方向の移動範囲より少し大きい値に設定されるだけでよく、外部ケーブルの幅を考慮する必要がなく、容易で高精度な光軸位置調整機構を有する光学ユニット１を提供することが可能となる。

【0088】

［光学ユニットの第２の実施形態の構成の説明：図１０］
次に、図１０を用いて第２の実施形態を説明する。第１の実施形態の光学ユニット１は、円筒部２１に形成した雄ネジ部２１１を有し、光学装置本体２と螺合によって着脱可能な着脱機構を有する構成であった。これに対し、本実施形態では、所定の方向にスライドすることにより光学装置本体２と嵌合する着脱機構を有している。
このような構成は、例えば、レーザ光のコヒーレント光としての特性を用いて高解像度の２次元画像の取得や３次元画像を観測する共焦点レーザ顕微鏡のような光学装置等に対して有効である。このような光学装置本体から出射するレーザ光のコヒーレント光を光変調するには、その偏光方向と光学ユニットに載置された光変調素子の光変調方向とを一致
させること、そして、光学装置と光学ユニットの光軸を一致させることが重要である。そして、これらの光学装置から出射するコヒーレント光の偏光方向は、予め決められた方向となっているためである。

【0089】

図１０（ａ）に示すように、第２の実施形態の光学ユニット１は、第１の実施形態と同様に、光学装置本体２と対物レンズ３の間に取り付けられる。異なる点は、光学装置本体２はアリミゾ２６を有し、光学ユニット１と光学装置本体２との取り付けは、光学ユニット１に設けられた着脱機構２３を介する構成である。すなわち、アリガタ２４と連結部材２５からなる着脱機構２３を、光学装置本体２のアリミゾ２６に対して、矢印Ｆの方向から挿入して位置決めをすることによって、光学ユニット１の着脱が容易で正確な配置が可能となる。なお、図に示すＸＹＺ軸は、図２で説明したと全く同様の方向の座標軸を示す。

【0090】

光学装置本体２のアリミゾ２６に着脱機構２３のアリガタ２４を嵌め込む取り付けによって、光学装置本体２と光学ユニット１の向きが常に一定に組み付けられることになる。
従って、光学装置本体２から出射するレーザ光の偏光方向が既知であるならば、光学ユニット１の光変調方向をそれに合わせて設定することにより、何の調整もなしに一致させることが可能となる。例えば、図１０（ａ）に示すように、光学装置本体２のレーザ光の偏光方向がアリミゾ２６の溝方向（Ｙ軸方向）であるとすれば、光学ユニット１に組み込んだときの光学変調素子の光変調方向をアリガタ２４の形成方向（Ｙ軸方向）と揃うようにして連結部材２５を介して組み立てることにより、レーザ光の偏光方向と光学変調素子の光変調方向との方向を容易に合わせることができる。

【0091】

次に、図１０（ｂ）に示すように、光学ユニット１が着脱機構２３を介して光学装置本体２と対物レンズ３の間に取り付けられた後の光軸合わせの調整は、第１の実施形態の図７（ｂ）に示す光軸調整工程と同様に、第１の位置調整機構のＸ軸ネジ部材５２と、第２の位置調整機構のＹ軸ネジ部材５４によって、開口部とコネクタ、外部ケーブルが当接及び干渉することなく、光学素子カセットをＸＹ軸方向に移動させて、光学装置本体２の光軸と光学素子カセットの光軸の正確な位置合わせ調整が可能となる。

【0092】

更に、位置合わせ調整後に光学ユニットを着脱したとしても、着脱機構によって取り付けが容易であり、セッティング後の光変調方向や光軸中心位置の再現性の高い光学ユニットを提供することが可能である。

【0093】

本実施形態においては、光学装置本体２はアリミゾ２６を有する構成として説明を行った。しかし、光学装置本体２にアリミゾが無く、螺合用の雌ねじ部のみを有する場合がある。このようなときには、光学装置本体２に螺合可能な雄ネジ部とアリミゾとを有する治具を別途用意し、光学装置本体２に接続しておけばよい。これにより、第２の実施形態で説明した光学ユニットを光学装置本体に用いることができる。

【0094】

［光学ユニットの第３の実施形態の構成の説明：図１１〜図１４］
次に、図１１〜図１４を用いて第３の実施形態を説明する。第１の実施形態の光学ユニット１と異なる点は、光学素子カセットの位置調整手段にあって、Ｘ軸ネジ部材及びＹ軸ネジ部材の配置と形状だけが異なる。すなわち、光軸調整用のネジ部材が、第１の実施形態では光学素子カセットを内蔵する光学ユニット１の筐体側壁に設けられているが、第３の実施形態では光学素子カセットに設けられている点で異なっている。

【0095】

図１１は、図１と同様に、本発明の第３の実施形態に係る光学ユニットを、対物レンズを有する光学系内に組み込んだ光学装置の斜視図である。図１２は、図２と同様に、光学ユニットの構成を説明するための分解斜視図である。図１３は、光学ユニットの位置調整
機構のネジ部材を説明するための図１１の矢視Ｇから見た正面図である。図１４は、図３（ｂ）と同様に、光学ユニットの位置調整機構を説明するための平面図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。

【0096】

図１１に示すように、第３の実施形態の光学ユニット１は、第１の実施形態と同様に、光学装置本体２と対物レンズ３の間に螺合して取付けられ、光学装置１００を形成している。この第３の実施形態おいては、下蓋４０にＸ軸長孔４９、前蓋６１に２個のＹ軸長孔６４が、第１の実施形態におけるＸ軸ネジ部材５２、Ｙ軸ネジ部材５４の配置された位置に代わって形成されている。そして、Ｘ軸長孔４９、Ｙ軸長孔６４は、それぞれのＸ軸ネジ部材５５、Ｙ軸ネジ部材５６（後述する図１２参照）を回すための調整用ドライバ７１が貫通可能な寸法形状で形成されている。

【0097】

次に、図１２を用いて、第３の実施形態の光学ユニット１の全体構成を詳細に説明する。
図１２に示すように、第３の実施形態の光学ユニット１は、図２に示す第１の実施形態と基本的に同じ構成で、上蓋２０、光学素子カセット３０、下蓋４０、固定手段６０、そして、外部ケーブル７０で構成されており、重複する構成部材については説明を省略する。

【0098】

上述したＸ軸長孔４９及び２個のＹ軸長孔６４に対応して、光学ユニット１に内蔵される光学素子カセット３０の光変調素子ホルダ３２の側壁に第１の位置調整機構のＸ軸ネジ部材５５、２個の第２の位置調整機構のＹ軸ネジ部材５６がそれぞれ形成されている。このＸ軸ネジ部材５５及びＹ軸ネジ部材５６は、ネジ頭の厚さの薄い超低頭六角穴付ネジを採用することが望ましい。

【0099】

ここで、三次元のＸＹＺ軸は、図２と同様であって、Ｘ、Ｙ軸方向がそれぞれ光学素子カセット３０の第１、第２の位置調整方向で、Ｚ軸方向が光学ユニット１の中心軸８０方向に対応している。第１の位置調整手段は、左側壁４２に配置されたＸ軸押圧手段５１により、光学素子カセット３０をＸ軸方向に押圧し、Ｘ軸ネジ部材５５のネジ頭が右側壁４３と当接することによって、Ｘ軸方向の位置が定められる。

【0100】

そして、右側壁４３に形成されたＸ軸長孔４９を貫通して、調整ドライバ７１をＸ軸ネジ部材５５の六角穴に嵌め込み時計回り或いは反時計回りに回転し、Ｘ軸調整ネジ５５のネジ頭の、光変調素子ホルダ３２の側壁からの、突出量を変えることで、光学素子カセット３０をＸ軸方向（第１の位置調整方向）に往復移動することが可能となる。

【0101】

Ｙ軸方向の第２の位置調整手段は、中央部にコネクタ３３の開口部６２があるため、Ｙ軸ネジ部材５６が力のバランスを取り２箇所に配置されている。そして、Ｙ軸ネジ部材５６のネジ頭が前蓋６１と当接するように、奥側壁４４に配置されたＹ軸押圧手段５３でＹ軸方向に押圧することによって、光学素子カセット３０のＹ軸方向の位置が定められる。

【0102】

そして、前蓋６１に形成された２個のＹ軸長孔６４を貫通して、２本の調整ドライバ７１をＹ軸ネジ部材５６の六角穴に嵌め込み時計回り或いは反時計回りに回転し、Ｙ軸ネジ部材５５のネジ頭の、光変調素子ホルダ３２の側壁からの、突出量を変えることで、光学素子カセット３０をＹ軸方向（第２の位置調整方向）に往復移動することが可能となる。

【0103】

従って、光変調素子３１の光軸と光学装置１００の光軸合わせは、この第１の位置調整手段のＸ軸ネジ部材５５、第２の位置調整手段のＹ軸ネジ部材５６の突出量で調整することが可能となる。しかも、Ｘ軸ネジ部材５５及びＹ軸ネジ部材５６は、光変調素子３１を
有する光学素子カセット３０に組み込まれ一体となっているから、その突出量が光軸合わせの一致した位置データとなる。

【0104】

言い換えると、光学素子カセット３０は、組み込みの初回に光軸調整を行なうだけで、光変調素子３１の光軸位置データをＸ軸ネジ部材５５及びＹ軸ネジ部材５６の突出量で保持することになり、光学素子カセット３０の出し入れ交換を行ったとしても、光軸合わせに再現性を有し、再調整が不要となる。

【0105】

更に、クランプネジ５７は、光変調素子ホルダ３２上面からＸ軸ネジ部材５５及びＹ軸ネジ部材５６を固定することが可能に設けられ、光軸合わせ調整後にＸ軸ネジ部材５５及びＹ軸ネジ部材５６にネジ込み締め付けることにより突出量が確実に固定され、更に、再現性の確実な光学素子カセット３０を提供することが可能となる。

【0106】

図１３は、Ｘ軸ネジ部材５５と下蓋の右側壁４３のＸ軸長孔４９との位置関係を説明する図であって、図１１の矢視Ｇから見た部分的な正面図である。
図１３に示すように、Ｘ軸長孔４９のスリット幅Ｗ４は、Ｘ軸ネジ部材５５のネジ頭のフラット部５５２より狭く、ネジ頭の六角穴５５１に嵌合する調整ドライバ７１の太さより少し大きい寸法に設定されている。従って、Ｘ軸押圧手段から受ける力をネジ頭のフラット部５５２で安定して受け止めることが可能な構成となっている。また、Ｘ軸長孔４９の長さは、光学素子カセット３０のＹ軸方向の移動距離より少し長く設定される。従って、Ｙ軸ネジ部材５６の突出量にかかわらず、Ｘ軸ネジ部材５５の調整を行うことができる。
Ｙ軸ネジ部材５６と前蓋６１のＹ軸長孔６４に関しても、この構成は同様に形成されている。

【0107】

図１４は、左側壁４２に光学素子カセット３０の左側側面が当接するように調整ドライバ７１を反時計方向に回して、Ｘ軸ネジ部材５５を突出させたときの光学ユニット１の平面図である。
図１４に示すように、図３（ｂ）と同様に、この光学素子カセット３０が左端一杯に寄った位置にあって、光学素子カセット３０と連動して移動するコネクタ３３及び外部ケーブル７０と開口部６２の間に隙間δが干渉を防止するために設定されていることを示す。
すなわち、第１の実施形態と全く同様に、光軸調整の移動範囲が確保され、光学素子カセット３０の容易な高精度の位置調整が可能であり、光軸合わせに再現性を有する光学素子カセットの提供が可能となる。なお、調整ドライバ７１はＸ軸ネジ部材５５又はＹネジ部材５６の突出量を調整するために接続されたままでもよいが、光軸合わせ後は不必要であるため取り外してもよい。

【0108】

以上、本発明の好ましい実施形態の光学装置として、光軸調整の厳しい顕微鏡用の光学装置で説明してきたが、その他、光ピックアップ、眼底検査装置（ＯＣＴ）、プロジェクタ等の光学系を有する光学装置に応用可能である。

【0109】

なお、本発明は、上述した光学装置の実施例や変形例に限定されることはなく、それらの全てを行う必要もなく、特許請求の範囲の各請求項に記載した内容の範囲で種々に変更や省略をすることが出来ることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0110】

１ 光学ユニット
２ 光学装置本体
３ 対物レンズ
４ 筐体
２０ 上蓋
２１ 円筒部
２２，４７，４８，６３ 接続部
２３ 着脱機構
２４ アリガタ
２５ 連結部材
２６ アリミゾ
３０ 光学素子カセット
３１ 光変調素子
３２ 光変調素子ホルダ
３３ コネクタ
４０ 下蓋
４１ 底部
４２ 左側壁
４３ 右側壁
４４ 奥側壁
４５ 前蓋取付部
４６ 開口部
４９ Ｘ軸長孔
５１ Ｘ軸押圧手段
５２、５５ Ｘ軸ネジ部材
５３ Ｙ軸押圧手段
５４、５６ Ｙ軸ネジ部材
６０ 固定手段
６１ 前蓋
６２ 開口部
６４ Ｙ軸長孔
７０ 外部ケーブル
７１ 調整ドライバ
８０ 中心軸
１００ 光学装置
２１１ 雄ネジ部
４１１ 雌ネジ部
５１１ Ｘ軸押圧コマ
５１２ Ｘ軸押圧バネ
５１３ Ｘ軸押圧解除ツマミ
５３１ Ｙ軸押圧コマ
５３２ Ｙ軸押圧バネ内蔵コマ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】