特許 7538697 固定装置

(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】

(24)【登録日】2024-08-14

(45)【発行日】2024-08-22

(54)【発明の名称】固定装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 15/05 20210101AFI20240815BHJP

   G03B 15/03 20210101ALI20240815BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20240815BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20240815BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20240815BHJP

   G02B 21/06 20060101ALI20240815BHJP

【ＦＩ】

G03B15/05

G03B15/03 P

G02B7/02 Z

G02B7/04 C

G03B17/56 Z

G02B21/06

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020190365

(22)【出願日】2020-11-16

(65)【公開番号】P2022079272

(43)【公開日】2022-05-26

【審査請求日】2023-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(72)【発明者】

【氏名】佐野 秀和

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２０９７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－００３０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０１６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－１１１４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３５３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２５９８１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０２２７５２１２（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ １５／０５

Ｇ０３Ｂ １５／０３

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６

Ｇ０３Ｂ １７／５６

Ｇ０２Ｂ ２１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円環状部材を円柱状部材に固定する固定装置であって、
前記円柱状部材の外周面を径方向外側から覆う円環部と、前記円環部の周方向長さを調節可能な調節部とを有する第１固定部と、
前記第１固定部の径方向外側に配置され、前記第１固定部に固定されるとともに前記円環状部材に固定される第２固定部と、
を備え、
前記円環部は、半円状である第１固定片及び第２固定片を有し、
前記第１固定片は前記第２固定部に固定され、
前記第２固定部は、径方向内側に突出可能なねじを有し、
前記第２固定片は、前記ねじにより固定されず、前記第２固定部の径方向内側に突出した前記ねじを収容する空洞を有し、
前記第２固定片は、前記空洞に収容された状態の前記ねじの軸方向一方側及び軸方向他方側に対向することで、前記第２固定部に対する前記第２固定片の軸方向のずれを規制する規制部を有する、
ことを特徴とする固定装置。

【請求項2】

前記円環部は、前記円柱状部材の外周面と対向する内周面を有し、
前記調節部が前記円環部の周方向長さを短くすることで、前記内周面の少なくとも一部が径方向内側に移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の固定装置。

【請求項3】

前記円環部は、円環の周方向の一部を切断したＣ字状のＣ字部と、前記Ｃ字部の周方向一方側端部と周方向他方側端部とを接続する接続部を有し、
前記調節部は、前記接続部のねじ込みにより前記Ｃ字部の周方向一方側端部と周方向他方側端部との距離を調節する、
ことを特徴とする請求項２に記載の固定装置。

【請求項4】

前記接続部は、軸方向と直交する方向に延び、
前記第２固定部は、前記第１固定部の径方向外側に位置し、前記接続部が延びる方向に沿って径方向内側から径方向外側へと貫通する貫通孔を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の固定装置。

【請求項5】

前記円柱状部材と前記第１固定部との間に位置する緩衝部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固定装置。

【請求項6】

前記緩衝部は、前記円柱状部材と前記第１固定部との間のスペーサーを兼ねる、
ことを特徴とする請求項５に記載の固定装置。

【請求項7】

前記円柱状部材はレンズであり、
前記円環状部材はリングライトである、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固定装置に関し、特に、円環状部材を円柱状部材に固定する固定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のレンズを鏡筒に収容して成る対物レンズのようなレンズ装置が知られている。レンズ装置は、例えば、被測定物を撮像し、得られた画像に基づいて被測定物を測定する画像測定装置や、被測定物を拡大観察する顕微鏡等の光学機器に用いられる。このような光学機器においては、被測定物を照明するために、リングライトが用いられる（例えば特許文献１参照）。レンズ装置は円柱状部材の一例であり、リングライトは円環状部材の一例である。

【0003】

特許文献１では、対物レンズの外周側に配置するＬＥＤリングライトにおいて、ＬＥＤ基板を周方向の複数個所で分割することで、その歩留まりを向上することについて開示している。ＬＥＤは、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の略称である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１００２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

リングライトで被測定物を照明するためには、レンズ装置とリングライトの位置関係を定める必要があり、リングライトをレンズ装置に固定するのが望ましい。一方、特許文献１に記載の発明では、画像測定機に対物レンズを固定した状態で、ＬＥＤリングライトを画像測定機に固定するようにしており、リングライトをレンズ装置に直接固定することについては開示していない。

【0006】

リングライトをレンズ装置に固定するには、レンズ装置の外周にリングライトを挿入した状態でリングライトの外周側から径方向内側に向けてクランプねじを挿入し、レンズ装置の外周面にクランプねじを突き当てて固定することが考えられる。

【0007】

しかしながら、クランプねじで固定する場合、リングライトの重量に対してクランプねじの固定力が弱く脱落の可能性があるという問題があった。また、この場合、クランプねじで固定する際の作業性が悪いという問題があった。さらに、この場合、レンズ装置の外周面にクランプねじを突き当てるので、レンズ装置の外周面を傷つけてしまうという問題があった。

【0008】

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、円環状部材の円柱状部材への固定について改善した固定装置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】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、円環状部材を円柱状部材に固定する固定装置であって、前記円柱状部材の外周面を径方向外側から覆う円環部と、前記円環部の周方向長さを調節可能な調節部とを有する第１固定部と、前記第１固定部の径方向外側に配置され、前記第１固定部に固定されるとともに前記円環状部材に固定される第２固定部と、を備え、前記円環部は、半円状である第１固定片及び第２固定片を有し、前記第１固定片は前記第２固定部に固定され、前記第２固定部は、径方向内側に突出可能なねじを有し、前記第２固定片は、前記ねじにより固定されず、前記第２固定部の径方向内側に突出した前記ねじを収容する空洞を有し、前記第２固定片は、前記空洞に収容された状態の前記ねじの軸方向一方側及び軸方向他方側に対向することで、前記第２固定部に対する前記第２固定片の軸方向のずれを規制する規制部を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、第１固定部が円柱状部材の外周面を覆う円環部の周方向長さを調節することで、円柱状部材の外周面に第１固定部を固定することが出来、強い固定力で円環状部材を円柱状部材に固定することが出来る。
すなわち本発明によれば、円環状部材の円柱状部材への固定について改善した固定装置を提供することが出来る。

【0010】

また本発明の好ましい態様は、前記円環部は、前記円柱状部材の外周面と対向する内周面を有し、前記調節部が前記円環部の周方向長さを短くすることで、前記内周面の少なくとも一部が径方向内側に移動する、ことを特徴とする。
本発明によれば、第１固定部の内周面が径方向内側に移動することにより、第１固定部の内周面によって強い固定力で円環状部材を円柱状部材に固定することが出来る。

【0011】

また本発明の好ましい態様は、前記円環部は、円環の周方向の一部を切断したＣ字状のＣ字部と、前記Ｃ字部の周方向一方側端部と周方向他方側端部とを接続する接続部を有し、前記調節部は、前記接続部のねじ込みにより前記Ｃ字部の周方向一方側端部と周方向他方側端部との距離を調節する、ことを特徴とする。
本発明によれば、調節部は接続部のねじ込みによりＣ字部の周方向一方側端部と周方向他方側端部との距離を調節するので、容易に円環部の周方向長さを調節することが出来る。

【0012】

また本発明の好ましい態様は、前記接続部は、軸方向と直交する方向に延び、前記第２固定部は、前記第１固定部の径方向外側に位置し、前記接続部が延びる方向に沿って径方向内側から径方向外側へと貫通する貫通孔を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、接続部にアクセスしやすく、円環状部材を円柱状部材に固定する際、及び円環状部材を円柱状部材から外す際の作業性を向上することが出来る。

【0013】

また本発明の好ましい態様は、前記円柱状部材と前記第１固定部との間に位置する緩衝部を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、緩衝部により、円柱状部材の外周面を傷から保護することが出来る。

【0014】

また本発明の好ましい態様は、前記緩衝部は、前記円柱状部材と前記第１固定部との間のスペーサーを兼ねる、ことを特徴とする。
本発明によれば、緩衝部がスペーサーを兼ねることにより、別部材を設けることなく、円柱状部材の外径と第１固定部の内径との間の隙間を埋めることが出来、より様々な外径の円柱状部材に適用することが出来る。

【0015】

また本発明の好ましい態様は、前記円柱状部材はレンズ装置であり、前記円環状部材はリングライトである、ことを特徴とする。
本発明によれば、強い固定力でリングライトをレンズ装置に固定することが出来る。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、円環状部材の円柱状部材への固定について改善した固定装置を提供することが出来る。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施例１に係る固定装置を示す斜視図である。

【図2】固定装置１００をリングライト１０２に固定した状態の側断面図である。

【図3】固定装置１００及びリングライト１０２を軸方向一方側から見た平面図である。

【図4】第１固定部１１５の斜視図である。

【図5】固定装置１００及びリングライト１０２を、図２に示した切断線Ａ－Ａで切断して、軸方向一方側から見た平断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る固定装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺、数等を異ならせる場合がある。

【0019】

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸において、矢印の指す側を＋（プラス）側又は一方側と呼び、逆側を－（マイナス）側又は他方側と呼ぶ。Ｚ軸方向は、図１に示すレンズ１０１の中心軸Ｊと平行な方向である。Ｚ軸方向を単に「軸方向」と呼ぶ。また、軸方向の＋側を、「軸方向一方側」と呼び、軸方向の－側を、「軸方向他方側」と呼ぶ。また、中心軸Ｊを中心とした円の径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする軸回りである周方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、径方向において、中心軸Ｊに近い側を「径方向内側」と呼び、中心軸Ｊから遠い側を「径方向外側」と呼ぶ。また、周方向において、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって見て、時計回りに進む側を「周方向一方側」と呼び、反時計回りに進む側を「周方向他方側」と呼ぶ。

【0020】

なお、軸方向、径方向、周方向、一方側及び他方側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。また、本明細書において、前後左右上下などの向きは、図面において見た向きを示すものであり、本発明に係る装置を使用する際の向きを限定するものではない。

【0021】

なお、本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に延びる、とは、厳密にＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に延びる場合に加えて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

【実施例1】

【0022】

（固定装置１００の構造）
図１は、本発明の実施例１に係る固定装置を示す斜視図である。図２は、図１に示した固定装置１００をリングライト１０２に固定した状態の側断面図である。この図２は、固定装置１００及びリングライト１０２を、中心軸Ｊを通り且つＹ軸と直交する面で切断して示す図である。図３は、固定装置１００及びリングライト１０２を軸方向一方側から見た平面図である。

【0023】

レンズ１０１は、円柱状部材の一例である。レンズ１０１は、例えば、円筒形状の鏡筒に複数のレンズを収容して成る対物レンズである。レンズ１０１は、対物レンズ以外のレンズであってもよい。レンズ１０１の光軸は、中心軸Ｊと平行な方向である。レンズ１０１で測定する対象の被測定物は、リングライト１０２よりも軸方向他方側に配置される。レンズ１０１は、外周面１０１ａを有する。

【0024】

リングライト１０２は、円環状部材の一例である。リングライト１０２は、軸方向に貫通する貫通孔１０２ａを有する。貫通孔１０２ａの内径は、レンズ１０１の外径よりも大きい。レンズ１０１は、リングライト１０２の貫通孔１０２ａに挿入可能である。リングライト１０２の軸方向他方側の面である面１０２ｂは、径方向内側が径方向外側よりも軸方向一方側に位置するようにテーパを有する面である。このリングライト１０２の面１０２ｂは、全面にライト１０２ｂを有する。ライト１０２ｂは、例えば複数のＬＥＤライトである。ライト１０２ｂは、リングライト１０２よりも軸方向他方側に配置された被測定物を照明する。

【0025】

固定装置１００は、レンズ１０１に固定される第１固定部１１５と、第１固定部１１５及びリングライト１０２に固定される第２固定部１１６と、を有する。リングライト１０２は、固定装置１００を介してレンズ１０１に固定される。第１固定部１１５は、レンズ１０１の外周面１０１ａを径方向外側から覆う円環部１１７と、円環部１１７の周方向長さを調節可能な調節部１１８を有する。

【0026】

固定装置１００は、レンズ１０１と第１固定部１１５との間に位置する緩衝部１３０を有する。緩衝部１３０は、円環状の樹脂部材である。レンズ１０１と第１固定部１１５との間に緩衝部１３０を設けることで、レンズ１０１の外周面１０１ａを傷つけてしまうのを防ぐことが出来る。

【0027】

なお、緩衝部１３０は、レンズ１０１と第１固定部１１５との間のスペーサーを兼ねることが出来る。緩衝部１３０をスペーサーとして用いる場合、径方向の厚みが異なる複数種類の緩衝部１３０を用意しておき、レンズ１０１の外径と第１固定部１１５の内径との差に応じて、レンズ１０１の外周面１０１ａを強固に固定可能な厚みを有する緩衝部１３０を選択して用いることが出来る。緩衝部１３０がスペーサーを兼ねることにより、固定装置１００は、別部材を設けることなく、レンズ１０１の外径と第１固定部１１５の内径との間の隙間を埋めることが出来る。このことにより、固定装置１００は、様々な外径のレンズ１０１に適用可能である。

【0028】

第２固定部１１６は、円環状の部材である枠部１１０を有する。第２固定部１１６は、第１固定部１１５の径方向外側に位置する。第２固定部１１６は、軸方向に延びるねじ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ及び１１０ｅを有する。枠部１１０は、ねじ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ及び１１０ｅによって、リングライト１０２の軸方向一方側の面に固定される。

【0029】

第１固定部１１５の円環部１１７は、ほぼ半円状である第１固定片１１１及び第２固定片１１２を有する。円環部１１７は、レンズ１０１の外周面１０１ａの径方向外軸に配置される。第１固定片１１１は、周方向一方側端部に、軸方向他方側に凹む段差を有する。第２固定片１１２は、周方向他方側端部に、軸方向一方側に凹む段差を有する。第１固定片１１１の周方向一方側端部の段差と、第２固定片１１２の周方向他方側端部の段差とは、周方向及び軸方向で互いに嵌まり合う。ピン１１３は、軸方向に延びる。ピン１１３は、第１固定片１１１の周方向一方側端部の段差及び第２固定片１１２の周方向他方側端部の段差を貫通して、第１固定片１１１と第２固定片１１２とを連結する。第１固定片１１１及び第２固定片１１２は、ピン１１３を回転中心にして、Ｚ軸と直交する面内で回動可能である。第１固定片１１１及び第２固定片１１２は、円環の周方向の一部を切断したＣ字状のＣ字部の一例である。

【0030】

第１固定片１１１の周方向他方側端部は、第２固定片１１２の周方向一方側端部と周方向で対向する。調節部１１８は、第１固定片１１１の周方向他方側端部と第２固定片１１２の周方向一方側端部との対向位置に設けられている。第１固定片１１１は、その周方向他方側端部にねじ穴１１１ａを有する。ねじ穴１１１ａは、第２固定片１１２の周方向一方側端部から離れる方向に延びる。ねじ穴１１１ａは、軸方向と直交する方向に延びる。第２固定片１１２は、その周方向一方側端部に貫通孔１１２ａを有する。貫通孔１１２ａは、ねじ穴１１１ａが延びる方向に貫通する。調節部１１８は、ねじ穴１１１ａ及び貫通孔１１２ａを有する。

【0031】

円環部１１７は、ねじ１１４を有する。ねじ１１４は、第１固定片１１１の周方向他方側端部と第２固定片１１２の周方向一方側端部とを接続する。すなわち、ねじ１１４は、Ｃ字部の周方向一方側端部と周方向他方側端部とを接続する接続部の一例である。ねじ１１４は、軸方向と直交する方向に延びる。ねじ１１４は、第１固定片１１１と逆の方向から貫通孔１１２ａに挿入される。ねじ１１４は、ねじ頭１１４ａを有する。ねじ頭１１４ａの径は、貫通孔１１２ａの径よりも大きい。貫通孔１１２ａに挿入されたねじ１１４は、その周方向一方側端部をねじ穴１１１ａに挿入される。調節部１１８は、ねじ１１４のねじ穴１１１ａへのねじ込みの深さを調節することで、第１固定片１１１の周方向他方側端部と第２固定片１１２の周方向一方側端部との距離を調節する。

【0032】

第２固定片１１２は、ドライバなどでねじ１１４を回転させる際の障害とならないように、ねじ１１４が延びる方向を開放する切り欠き部１１２ｃを有する。また、枠部１１０は、ドライバなどでねじ１１４を回転させる際の障害とならないように、ねじ１１４が延びる方向に延びる貫通孔１１０ａを有する。貫通孔１１０ａは、ねじ１１４が延びる方向に沿って径方向内側から径方向外側へと貫通する。

【0033】

図４は、第１固定部１１５の斜視図である。図５は、固定装置１００及びリングライト１０２を、図２に示した切断線Ａ－Ａで切断して、軸方向一方側から見た平断面図である。図５において、固定装置１００は、切断線Ａ－Ａを通り且つＺ軸と直交する面で切断されている。

【0034】

円環部１１７は、レンズ１０１の外周面１０１ａと対向する内周面１１７ａを有する。緩衝部１３０は、レンズ１０１の外周面１０１ａと円環部１１７の内周面１１７ａとの間に位置する。調節部１１８が円環部１１７の周方向長さを短くすることで、内周面１１７ａの少なくとも一部が径方向内側に移動し、レンズ１０１に固定装置１００が固定される。

【0035】

第２固定部１１６は、径方向に延びるねじ１２０、１２１及び１２２を有する。枠部１１０は、ねじ１２０及び１２１によって、第１固定片１１１に固定される。本実施例においては、第２固定片１１２は、枠部１１０と直接に固定されない。第２固定片１１２は、ピン１１３を中心に回動可能であって、ねじ１１４によって第１固定片１１１に固定される。第２固定片１１２は、径方向に貫通する貫通孔１１２ｂを有する。ねじ１２２は、枠部１１０を径方向外側から貫通し、第２固定片１１２の貫通孔１１２ｂに達する。これにより、第２固定片１１２の軸方向の動きは規制され、第２固定片１１２の枠部１１０からの脱落を防ぐことが出来る。なお、固定装置１００は、ねじ１２２によって第２固定片１１２を枠部１１０に固定するようにしてもよい。

【0036】

（固定装置１００の動作）
レンズ１０１にリングライト１０２を固定する際には、リングライト１０２に固定装置１００を固定した後に、レンズ１０１に固定装置１００を固定する。リングライト１０２に固定装置１００を固定する際には、ねじ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ及び１１０ｅによって、枠部１１０をリングライト１０２の軸方向一方側の面に固定する。その後、レンズ１０１に固定装置１００を固定する際には、まず、固定装置のねじ１１４を緩めて円環部１１７の内径を拡げた状態（周方向長さを長くした状態）にする。その後、緩衝部１３０の内側にレンズ１０１を挿入し、その状態で、ねじ１１４をねじ込んで円環部１１７の内径を縮めた状態（周方向長さを短くした状態）にすることで、レンズ１０１に固定装置１００を固定する。

【0037】

本実施例によれば、ねじ１１４のねじ込みの深さで円環部１１７の方向長さを調節することが出来、外径の大きさが様々なレンズに対応可能な汎用性が高い固定装置を提供することができる。

【0038】

なお、固定の際の順序は、上述した順序に限られるものではなく、固定装置１００をレンズ１０１に固定した後に、リングライト１０２を固定装置１００に固定してもよい。

【0039】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0040】

１００…固定装置、１０１…レンズ装置、１０２…リングライト。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】