JP4304366B2

JP4304366B2 - Alignment jig and alignment method

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Publication number: JP4304366B2
Application number: JP2003031816A
Authority: JP
Inventors: 圭史國井
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2009-07-29
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内視鏡先端部に備えられているレンズユニット、及び該レンズユニットの調芯に用いられる調芯治具、及び該調芯治具を用いた調芯方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内視鏡先端部に備えられているレンズユニットは、対物光学系を構成する複数のレンズと、それら複数のレンズを組み込んでいるレンズ枠とから構成されている。（例えば、特許文献１参照）。このようなレンズユニットを組み立てる場合、作業者はレンズ枠内に、複数のレンズの各々を落とし込み、さらに接着することによってレンズ枠と複数のレンズの各々とを固定していた。また、レンズ枠及び複数のレンズの各々にネジが羅刻されているものであれば、それらのネジを羅合させ、レンズ枠と複数のレンズの各々とを固定していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−７５２１８号公報（第３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
患者の苦痛を軽減させたり、体腔内の細部を観察したりするために、小型化された種々の内視鏡が開発されている。しかしながら、内視鏡が小型化されるにしたがって、種々の収差の影響をより顕著に受けるようになってしまう。そのため、内視鏡先端部に備えられているレンズユニットにより高い精度が要求されるようになっている。なお、ここでいう精度とは、レンズ枠や複数のレンズの各々の部品個々の加工精度や、レンズ枠と複数のレンズの各々との組立誤差、及び複数のレンズの各々の間における組立誤差などを示している。
【０００５】
ところが上述したように、レンズ枠と複数のレンズの各々は、レンズ枠内に複数のレンズの各々を落とし込んで接着したり、互いのネジ部で羅合させたりして固定されているため、レンズ枠と複数のレンズの各々と嵌め合いを考慮して、レンズ枠と複数のレンズの各々との間にクリアランスができるように設計されている。さらに、レンズ枠及び複数のレンズの各々は、部品個々において許容公差の範囲内で加工誤差を含んでいるため、それぞれの部品の組合せによっては、互いのクリアランスがさらに大きくなることがある。従って、このようなレンズユニットは、上述したクリアランスや加工誤差による組立誤差に起因して光学性能が低くなってしまうことがあった。
【０００６】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、レンズ枠と複数のレンズの各々とのクリアランスや、レンズ枠や複数のレンズの各々の部品個々の加工精度による組立誤差に起因した光学性能の低下がない対物光学系を備えたレンズユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る調芯方法は、複数のレンズを含む光学系を備えたレンズユニットの調芯に関するものである。先ず、レンズ枠に複数のレンズを組み込む。次に、レンズ枠の側面に設けられた穴に、光学系の一部である調芯レンズを光学系の光軸と垂直な方向に押圧して移動させるピンを挿入する。挿入されたピンを用いて調芯レンズを押圧することによって、調芯レンズの光学系内の位置を調整する。そして調芯レンズとレンズ枠とを固定する。すなわち、レンズ枠の側面に設けられた穴にピンを挿入し、レンズ枠内に組み込まれた調芯レンズをピンによって押圧することによって、調芯レンズの光学系内の位置を移動させ、レンズユニットの調芯を行うことができる。このようにレンズユニットの調芯を行うことによって、光学系とレンズ枠との組立誤差によるレンズユニットの光学性能の低下を軽減させることができる。
【０００８】
また、上記調芯方法は、光学系に光を照射し、光学系を通過した光と参照光とを干渉させることによって生じる干渉縞を、干渉計を用いて観察し、干渉計による観察像が所定の像になるように調芯レンズの位置を調整する。すなわち、レンズユニットを調芯すると、干渉計による観察像が、縞のないもの、もしくは所定の縞模様になるように構成されている。作業者は干渉計を観察しながら調芯することができるため、精度の高い調芯が可能となる。
【０００９】
また、上記調芯方法は、調芯レンズの位置を調整した後、レンズ枠の側面に設けられた穴に挿入されているピンを抜き、その穴から接着剤を注入して、調芯レンズとレンズ枠とを接着する。すなわち、レンズ枠の側面に設けられた穴から接着剤を注入することによって、調芯されたレンズに直接接着剤を塗布することができる。
【００１０】
また、上記調芯方法は、レンズ枠の側面に設けられた穴から接着剤を硬化させる光を注入された接着剤に向けて照射する。接着剤を硬化させる光は、例えば、紫外線領域の波長を有する光である。このように上記穴から接着剤に直接上記光を照射させることによって、エネルギー効率の高い光を接着剤に照射させることができ、効率良く接着剤を硬化させることが可能となる。特に、紫外線領域の波長を有する光は、調芯レンズなどの光学部材を透過すると大きく減衰してしまうため、このような光を使用する場合、上記穴から直接接着剤を照射することによって、効率良くその接着剤を硬化させることが可能となる。
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係るレンズユニットは、複数のレンズを含む光学系と、光学系を組み込んでいるレンズ枠とを備えたレンズユニットである。このレンズユニットは、光学系の一部である調芯レンズを光学系の光軸と垂直な方向に押圧して移動させるピンを挿入する穴を、レンズ枠の側面に有している。すなわち、レンズ枠の側面に設けられた穴にピンを挿入し、レンズ枠内に組み込まれた調芯レンズをピンによって押圧することによって、調芯レンズの光学系内の位置を移動させ、レンズユニットの調芯を行うことができる。このようにレンズユニットの調芯を行うことによって、光学系とレンズ枠との組立誤差によるレンズユニットの光学性能の低下を軽減させることができる。
【００１２】
また、上記レンズユニットは、レンズ枠の側面に設けられた穴から注入された接着剤により、調芯レンズがレンズ枠に固定されている。すなわち、レンズ枠の側面に設けられた穴から接着剤が注入されているため、調芯レンズとレンズ枠とが確実に接着されている。
【００１３】
また、上記レンズユニットは、上記穴とは別に、接着剤が注入される注入穴を、レンズ枠の側面に有している。
【００１４】
また、上記レンズユニットは、光学系をレンズ枠に押圧して固定する押え環をさらに備えている。すなわち、光学系とレンズ枠と接着することなく、互いを固定することができる。
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る調芯治具は、複数のレンズを含む光学系と、光学系を組み込んでいる、側面に穴が設けられたレンズ枠とを備えたレンズユニットの調芯を行うものである。この調芯治具は、レンズユニットを固定する固定部と、固定部によって固定されたレンズユニットの上記穴に挿入されるピンと、そのピンを固定部に対して一定の高さで光学系の光軸と垂直な方向に可動に支持する支持部とを備えている。そして挿入されたピンによって光学系の一部のレンズを押圧して移動させる。すなわち、レンズ枠の側面に設けられた穴にピンを挿入し、レンズ枠内に組み込まれた光学系の一部のレンズをピンによって押圧することによって、そのレンズの光学系内の位置を移動させ、レンズユニットの調芯を行うことができる。このようにレンズユニットの調芯を行うことによって、光学系とレンズ枠との組立誤差によるレンズユニットの光学性能の低下を軽減させることができる。
【００１６】
また、上記調芯治具は、光学系を通過した光を参照光と干渉させることにより干渉縞を生成する干渉計をさらに備えている。すなわち作業者は、干渉計を観察しながらレンズユニットの調芯を行うことができるため、精度の高い調芯が可能となる。
【００１７】
また、上記調芯治具は、固定部によって固定されたレンズユニットの上記穴から接着剤が注入できるように、接着剤を注入する注入手段を固定する注入手段固定部をさらに備えている。従って、レンズユニットを調芯治具に固定した状態で、光学系とレンズ枠との接着を行うことができる。すなわち、レンズの位置を調整した後レンズユニットを移動させることなくそのレンズの位置を固定できるため、調整後のレンズの位置ずれを防止することができる。また、レンズ枠の側面に設けられた穴から直接接着剤を注入することによって、位置を調整されたレンズに直接接着剤を塗布することができる。
【００１８】
また、上記調芯治具は、調芯するレンズユニットが、上記穴とは別に、接着剤が注入される注入穴をレンズ枠の側面に有しているものであって、上記穴にピンが挿入されているレンズユニットの注入穴から接着剤が注入できるように、接着剤を注入する注入手段を固定する注入手段固定部をさらに備えている。従って、レンズユニットを調芯治具に固定した状態で、光学系とレンズ枠との接着を行うことができる。すなわち、レンズの位置を調整した後レンズユニットを移動させることなくそのレンズの位置を固定できるため、調整後のレンズの位置ずれを防止することができる。
【００１９】
また、上記調芯治具において、固定部は、側面のそれぞれ異なった高さに穴が設けられている複数種類のレンズ枠の穴の各々の位置を、ピンが支持されている高さと一致させて固定するようにレンズユニットを積載する積載台を複数種類備えている。すなわち、レンズ枠の側面に設けられた穴の位置がレンズ枠の各々で異なっていても、上記積載台に、調芯を行うレンズユニットを積載することによって、ピンと、レンズ枠の側面に設けられた穴との位置を一致させることができ、その穴にピンを挿入させることが可能となる。従って、複数種類のレンズユニットの調芯を同一の調芯治具を用いて行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態の調芯治具１００と、その調芯治具１００にセットされたレンズユニット１０の構成を示す上面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。また、図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００２１】
レンズユニット１０は、内視鏡先端部に備えられるものであり、レンズ枠１１と、複数枚のレンズから構成されている対物レンズ群１２と、対物レンズ群１２をレンズ枠１１内に固定するレンズ押え環１３から構成されている。このレンズユニット１０は、対物レンズ群１２の一部である対物レンズ１２ａを調芯治具１００により対物レンズ群１２の他のレンズと相対的に移動させることによって、レンズ枠１２や対物レンズ群１２を構成するレンズの部品の個々の加工精度、及びレンズ枠１２と上記レンズ個々とのクリアランスによって生じる組立誤差による光学性能の低下を軽減するものである。
【００２２】
レンズ枠１１は、円筒形状であり、対物レンズ群１２を構成する各レンズをその円筒内に組み込むものである。このレンズ枠１１は、その側面に調芯穴１１ａを４つ有している。これらの調芯穴１１ａは、後述する調芯ピン１２２が挿入される穴であり、レンズ枠１１内に組み込まれた対物レンズ１２ａの側面を覗く位置に９０度間隔で備えられている。また、このレンズ枠１１の内径には、レンズ押え環１３を締めるネジ部が設けられている。
【００２３】
対物レンズ群１２は、複数枚のレンズから構成されており、上述したように、レンズ枠１１に組み込まれるものである。この対物レンズ群１２を構成する複数枚のレンズの各々の径は、レンズ枠１１との嵌め合いを考慮して、レンズ枠１１の内径より小さく形成されている。すなわち、レンズ枠１１と対物レンズ群１２のレンズの各々との間にクリアランスができるようこれらの部品は形成されている。このレンズユニット１０は、対物レンズ１２ａを、対物レンズ群１２を構成する他のレンズに対して相対的に移動させることによって、レンズ枠１１と対物レンズ群１２との組立誤差による光学性能の低下を軽減するよう構成されている。すなわち、レンズ枠１１と対物レンズ１２ａとのクリアランスは、レンズ枠１１と対物レンズ群１２を構成する他のレンズとのクリアランスよりも大きくなっており、このクリアランスは、光学性能の優れた（すなわち、組立誤差によるレンズユニット１０の光学性能の低下をなくす）位置に対物レンズ１２ａを移動させることができる程度確保されている。なお、ここでいう組立誤差とは、上記クリアランスや、レンズ枠１１や対物レンズ群１２を構成する各レンズの部品個々の許容公差の範囲内の加工誤差により発生するものである。
【００２４】
レンズ押え環１３は、レンズ枠１１内に組み込まれた対物レンズ群１２をレンズ枠１１に対して固定させるものである。このレンズ押え環１３は、リング形状であり、外周部にネジ山が羅刻されている。このレンズ押え環１３のネジ部を、上述したレンズ枠１１の内径に羅刻されたネジ部と羅合させると、レンズ押え環１３は、対物レンズ群１２を押圧し、対物レンズ群１２をレンズ枠１１に対して固定させる。
【００２５】
調芯治具１００は、対物レンズ群１２の調芯に用いられる治具であり、本体部１１０と、対物レンズ１２ａを移動させる調芯部１２０と、レンズユニット１０を本体部１１０に固定する固定部１５０と、対物レンズ群１２が調芯されているかどうかを確認するための干渉計１６０から構成されている。
【００２６】
本体部１１０は、調芯治具１００を構成する種々の部位の土台であり、その側面に、４つの調芯部１２０と、１つの固定部１５０とを備えている。また、中心部に、レンズユニット１０がセットされる収容部１１１を有している。
【００２７】
調芯部１２０は、本体部１１０の側面から収容部１１１にかけて、本体部１１０を貫通するように９０度間隔で４つ設けられている。この調芯部１２０は、マイクロメータ１２１と、調芯ピン１２２と、調芯ピン用バネ１２３から構成されている。マイクロメータ１２１は、周知のマイクロメータと同様の構造を有しており、回転ツマミ１２１ａを回転させると、軸１２１ｂの突出量が変化するよう構成されている。回転ツマミ１２１ａを右廻りに回転させると、軸１２１ｂの先端は本体部１１０の中心に向かって移動し、回転ツマミ１２１ａを左廻りに回転させると、軸１２１ｂの先端は本体部１１０の外側に向かって移動する。この軸１２１ｂの先端には、調芯ピン１２２が配設されている。この調芯ピン１２２の先端は、収容部１１１内にまで延びている。調芯ピン１２２の外周には、調芯ピン用バネ１２３が巻き付けられている。この調芯ピン用バネ１２３は、調芯ピン１２２に、軸１２１ｂ側への付勢が掛かるように設けられている。すなわち、軸１２１ｂと調芯ピン１２２は調芯ピン用バネ１２３の付勢力によって常に接している。従って、回転ツマミ１２１ａを右廻りに回転させて軸１２１ｂを本体部１１０の中心に向かって移動させると、調芯ピン１２２は軸１２１ｂの先端に押圧され、軸１２１ｂの移動量と同様の量、本体部１１０の中心に向かって移動する。また、回転ツマミ１２１ａを左廻りに回転させて軸１２１ｂを本体部１１０の外側に向かって移動させると、調芯ピン１２２は調芯ピン用バネ１２３の付勢力によって、軸１２１ｂの移動量と同様の量、本体部１１０の外側に向かって移動する。
【００２８】
固定部１５０は、本体部１１０の側面から収容部１１１にかけて、本体部１１０を貫通するように設けられている。この固定部１５０は、収納部１１１内でレンズユニット１０を固定するものであり、固定枠１５１と、固定棒ツマミ１５２と、ネジ部１５３と、固定棒１５４と、固定棒用バネ１５５から構成されている。固定枠１５１はネジ部を有しており、この固定枠１５１のネジ部は、ネジ部１５３と羅合している。固定棒ツマミ１５２、ネジ部１５３、及び固定棒１５４は、一体化されている。固定棒ツマミ１５２を右廻りに回転させると、固定枠１５１のネジ部とネジ部１５３によって固定棒１５４は本体部１１０の中心に向かって移動し、固定棒ツマミ１５２を左廻りに回転させると、固定枠１５１のネジ部とネジ部１５３によって固定棒１５４は本体部１１０の外側に向かって移動する。この固定棒１５４の先端は、収容部１１１内にまで延びている。固定棒１５４の外周には、固定棒用バネ１５５が巻き付けられている。この固定棒用バネ１５５は、固定棒１５４に、本体部１１０の外側に向かって付勢が掛かるように設けられている。すなわち、固定枠１５１のネジ部とネジ部１５３は、ガタ寄せされている。
【００２９】
図４は、本発明の第１の実施形態に用いられる干渉計１６０の構成を示すブロック図である。この干渉計１６０は、対物レンズ群１２を通過する光線群と、干渉計１６０内で生じる参照光とを干渉させることにより生じる干渉縞を観察することによって、対物レンズ群１２が調芯されているかどうかを確認するものであり、レーザー光源１６１と、レンズ１６２と、ビームスプリッタ１６３と、コリメータレンズ１６４と、基準平面板１６５と、観察系１６６と、スクリーン１６７と、凹面鏡１６８から構成されている。
【００３０】
レーザー光源１６１は、波長６３２ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを発振する。このレーザー光源１６１から発振された光束は、レンズ１６２で拡大されて、ビームスプリッタ１６３を透過する。そして、このビームスプリッタ１６３を透過した光束は、コリメータレンズ１６４に入射し、このコリメータレンズ１６４によって平行光束になり、基準平面板１６５に入射する。
【００３１】
基準平面板１６５は、光軸に対して僅かに傾斜して配設されている。この基準平面板１６５に入射した光束の一部は基準平面板１６５によって反射し、その光束の一部は基準平面板１６５を透過する。基準平面板１６５で反射した光束は、ビームスプリッタ１６３に戻り、このビームスプリッタ１６３によって観察系１６６に向かって９０度折り曲げられる。
【００３２】
基準平面板１６５を透過した光束は、観察対象であるレンズユニット１０に入射する。レンズユニット１０に入射した平行光束は、レンズユニット１０から出射し、位置ｆで焦点を結ぶ。そして、位置ｆで焦点を結んだ光束は凹面鏡１６８で反射し、再びレンズユニット１０に入射する。なお、凹面鏡１６８の反射面は球面であり、その曲率中心がレンズユニット１０の焦点位置ｆに一致するように配設されている。また、調芯されるレンズユニットの種類によって位置ｆは異なる。そのため、凹面鏡１６８は、光軸方向に移動可能に構成されている。つまり、凹面鏡１６８は、調芯治具１００にセットされるレンズユニットの焦点距離ｆに合わせて、そのレンズユニットの焦点の位置ｆが凹面鏡１６８の曲率中心と一致するように、光軸方向に移動される。
【００３３】
凹面鏡１６８で反射した光束は、レンズユニット１０、基準平面板１６５、コリメータレンズ１６４を介してビームスプリッタ１６３に戻り、このビームスプリッタ１６３によって観察系１６６に向かって９０度折り曲げられる。上述した基準平面板１６５で反射した光束と、レンズユニット１０を通過して凹面鏡１６８で反射した光束とが干渉し、この干渉した光が観察系１６６を介してスクリーン１６７に干渉縞の像として投影される。
【００３４】
対物レンズ群１２が調芯されて、レンズ枠１１と対物レンズ群１２、及び対物レンズ群１２を構成する複数のレンズの各々の組立誤差による光学性能の低下が少ない状態であれば、レンズユニット１０を介してスクリーン１６７に導かれる光束は平面波となる。基準平面板１６５で反射してスクリーン１６７に導かれる光束も平面波であるため、スクリーン１６７には、基準平面板１６５の光軸に対する僅かな傾斜によって生じる平面波同士の干渉縞、すなわち直線の干渉縞が投影される。また、レンズユニット１０が調芯されておらず、レンズ枠１１と対物レンズ群１２との組立誤差による光学性能の低下が多い状態であれば、レンズユニット１０を介してスクリーン１６７に導かれる光束は波面収差を含む波面となるため、スクリーン１６７には、基準平面板１６５の光軸に対する僅かな傾斜によって生じる平面波と、上記波面収差を含む波面との干渉縞、すなわち歪んだ干渉縞が投影される。
【００３５】
以下に、本発明の第１の実施形態の調芯治具１００による対物レンズ群１２を調芯する調芯方法を説明する。
【００３６】
先ず、対物レンズ群１２を構成する全てのレンズをレンズ枠１１に組み込む。全てのレンズを組み込むと、次に、レンズ押え環１３を仮締めする。そして、対物レンズ群１２が組み込まれたレンズ枠１１、すなわちレンズユニット１０を収容部１１１にセットする。レンズユニット１０を収容部１１１にセットする際に、レンズ枠１１の側面に設けられた４つの調芯穴１１ａの各々に４本の調芯ピン１２２の各々が挿入できるように、調芯穴１１ａと調芯ピン１２２との位置を合わせる。互いの位置を合わせたら、固定部１５０を操作して、固定棒１５４でレンズユニット１０を押圧して固定する。なお、レンズ押え環１３の仮締めは、後述する調芯ピン１２２の押圧力で対物レンズ１２ａが移動でき、かつ、調芯レンズ９１ａが光軸方向には移動しない程度に対物光学系９１を押圧するものである。
【００３７】
調芯穴１１ａは対物レンズ１２ａの側面を覗く位置に設けられているため、マイクロメータ１２１を操作して、４つの調芯穴１１ａに４本の調芯ピン１２２を挿入させて対物レンズ１２ａを押圧することによって、対物レンズ１２ａを対物レンズ群１２に対して相対的に移動させることができる。ある１つの調芯部１２０の回転ツマミ１２１ａを右廻りに回転させて軸１２１ｂによって対物レンズ１２ａを本体部１１０の中心に向かって押圧しつつ、その調芯部１２０と対向する位置に設けられている調芯部１２０の回転ツマミ１２１ａを左廻りに回転させて軸１２１ｂを本体部１１０の外側に向かって移動させると、対物レンズ１２ａは、軸１２１ｂの移動量と同様の量、対物レンズ群１２に対して相対的に移動する。上述した干渉計１６０によって得られた干渉縞は、図示しないＣＣＤによって撮像されてモニタに表示されるため、操作者はこのモニタに写し出される干渉縞を確認しながら調芯ピン１２２を操作して、対物レンズ１２ａを移動させ、対物レンズ群１２の調芯を行う。
【００３８】
調芯ピン１２２によって対物レンズ１２ａの位置を調節して対物レンズ群１２を調芯したら、固定部１５０を操作して固定棒１５４を緩めて、それぞれの調芯ピン１２２をそれぞれの調芯穴１１ａから抜いて、レンズユニット１０を収容部１１１から取り出す。レンズユニット１０を取り出したら、４つの調芯穴１１ａのそれぞれに接着剤を注入して対物レンズ１２ａの周りに接着剤を充填させる。注入した接着剤が乾燥して硬化したら、レンズ押え環１３の本締めを行い、対物レンズ群１２を押圧して固定する。すなわち、レンズ枠１１と対物レンズ１２ａとが調芯治具１００によって調芯された位置で固定されて、対物レンズ群１２の調芯が完了する。なお、このとき使用する接着剤はエポキシ系の接着剤である。
【００３９】
以上が本発明の第１の実施形態の調芯治具１００による対物レンズ群１２を調芯する調芯方法である。なお、第１の実施形態において接着剤を注入する穴は調芯穴であるが、調芯穴とは別に接着剤を注入するための穴をレンズ枠に設けてもよい。
【００４０】
図５は、本発明の第２の実施形態の調芯治具１００ｚと、その調芯治具１００ｚにセットされたレンズユニット１０の構成を示す上面図である。また、図６は、図５におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。なお、第２の実施形態の調芯治具１００ｚにおいて、図１から図４で示す第１の実施形態の調芯治具１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。
【００４１】
調芯治具１００ｚは、対物レンズ群１２の調芯に用いられる治具であり、本体部１１０と、２つの調芯部１２０と、２つの調芯部１３０と、固定部１５０と、干渉計１６０から構成されている。
【００４２】
調芯部１３０は、本体部１１０の側面から収容部１１１にかけて、本体部１１０を貫通するように９０度間隔で２つ設けられている。この調芯部１３０は、調芯枠１３１と、調芯ピン１３２と、調芯ピン用バネ１３３から構成されている。調芯枠１３１は挿通穴１３１ａを有しており、本体部１１０に固定されている。調芯ピン１３２は、その挿通穴１３１ａに、スライド可能に挿通されており、この調芯ピン１３２の先端は、収容部１１１内にまで延びている。調芯ピン１３２の外周には、調芯ピン用バネ１３３が巻き付けられている。この調芯ピン用バネ１３３は、調芯ピン１３２に、調芯ピン１３２の先端側へ付勢が掛かるように設けられている。なお、２つの調芯部１３０の各々は、２つの調芯部１２０の各々と、本体部１１０の中心部を挟んだ対向する位置に設けられている。
【００４３】
以下に、本発明の第２の実施形態の調芯治具１００ｚによる対物レンズ群１２を調芯する調芯方法を説明する。
【００４４】
先ず、対物レンズ群１２を構成する全てのレンズをレンズ枠１１に組み込み、レンズ押え環１３を仮締する。そして、レンズ枠１１の側面に設けられた４つの調芯穴１１ａの各々に２本の調芯ピン１２２及び２本の調芯ピン１３２の各々が挿入できるように、調芯穴１１ａと調芯ピン１２２及び調芯ピン１３２との位置を合わせて、レンズユニット１０を収容部１１１にセットする。互いの位置を合わせたら、固定部１５０を操作して、固定棒１５４でレンズユニット１０を押圧して固定する。
【００４５】
調芯穴１１ａは対物レンズ１２ａの側面を覗く位置に設けられているため、マイクロメータ１２１を操作して２つの調芯穴１１ａに２本の調芯ピン１２２を挿入させて、さらに、２つの調芯穴１１ａに２本の調芯ピン１３２を挿入させる。挿入した調芯部１２０と調芯部１３０を用いて対物レンズ１２ａを押圧することによって、対物レンズ１２ａを対物レンズ群１２に対して相対的に移動させることができる。調芯部１２０と調芯部１３０によって、対物レンズ１２ａは常に２本の調芯ピン１２２の各々に向かって付勢が掛けられている。すなわち、いずれか１本のマイクロメータ１２１を操作すると、対物レンズ１２ａはマイクロメータ１２１の軸上を移動する。従って、この第２の実施形態では、２本の調芯ピン１２２によって、対物レンズ１２ａを対物レンズ群１２に対して相対的に移動させ、対物レンズ群１２の調芯を行う。第１の実施形態と同様に、干渉計１６０によって得られた干渉縞は、図示しないＣＣＤによって撮像されてモニタに表示されるため、操作者はこのモニタに写し出される干渉縞を確認しながら調芯ピン１２２を操作して、対物レンズ群１２の調芯を行う。そして、調芯ピン１２２によって対物レンズ１２ａの位置を調節して対物レンズ群１２を調芯したら、レンズユニット１０を収容部１１１から取り出し、４つの調芯穴１１ａのそれぞれに接着剤を注入して硬化させ、レンズ押え環１３の本締めを行い、レンズ枠１１と対物レンズ１２ａとが調芯治具１００ｚによって調芯された位置で固定されて、対物レンズ群１２の調芯が完了する。
【００４６】
図７は、本発明の第３の実施形態の調芯治具１００ｙと、その調芯治具１００ｙにセットされたレンズユニット１０ｙの構成を示す上面図である。また、図８は、図７におけるＤ−Ｄ断面を示す断面図である。なお、第３の実施形態の調芯治具１００ｙにおいて、図１から図４で示す第１の実施形態の調芯治具１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。
【００４７】
レンズユニット１０ｙは、内視鏡先端部に備えられるものであり、レンズ枠１１ｙと、対物レンズ群１２と、レンズ押え環１３から構成されている。このレンズユニット１０ｙは、対物レンズ群１２の一部である対物レンズ１２ａが調芯治具１００ｙにより対物レンズ群１２に対して相対的に移動されることによって、組立誤差が軽減され、高い光学性能を得るものである。
【００４８】
レンズ枠１１ｙは、円筒形状であり、対物レンズ群１２を構成する各レンズをその円筒内に組み込むものである。このレンズ枠１１ｙは、その側面に調芯穴を４つ有している。これらの調芯穴は、調芯ピン１２２が挿入される穴であり、レンズ枠１１ｙ内に配設された対物レンズ１２ａの側面を覗く位置に９０度間隔で備えられている。さらに、このレンズ枠１１ｙの側面には、接着用穴１１ｂが備えられている。この接着用穴１１ｂは、接着剤を注入したり、注入された接着剤に硬化用の光を照射させたりする穴であって、対物レンズ１２ａの側面、若しくは対物レンズ群１２を構成する他のレンズの側面を覗く位置に備えられている。また、このレンズ枠１１ｙの内径には、レンズ押え環１３を締めるネジ部が設けられている。
【００４９】
調芯治具１００ｙは、対物レンズ群１２の調芯に用いられる治具であり、本体部１１０と、４つの調芯部１２０と、シリンジ１４１と、紫外線照射装置１４２と、固定部１５０と、干渉計１６０から構成されている。
【００５０】
本体部１１０は、シリンジ１４１を固定して取り付けるためのシリンジ用穴１１０ａを備えている。このシリンジ用穴１１０ａは、本体部１１０の側面から収容部１１１に貫通して備えられている。またこのシリンジ用穴１１０ａは、固定したシリンジ１４１の先端が収容部１１１にセットされたレンズユニット１０ｙの接着用穴１１ｂに挿入するように備えられている。なお、シリンジ１４１は、接着用穴１１ｂから接着剤を注入するためのシリンジである。
【００５１】
紫外線照射装置１４２は、紫外線を照射する周知の光源装置１４２ａと、紫外線照射用ファイバー１４２ｂから構成されている。光源装置１４２ａから射出された紫外線は、紫外線照射用ファイバー１４２ｂに導光されて、この紫外線照射用ファイバー１４２ｂの先端近傍にある対象物を照射する。
【００５２】
本体部１１０は、紫外線照射装置１４２の紫外線照射用ファイバー１４２ｂを固定して取り付けるための紫外線照射装置用穴１１０ｂを備えている。この紫外線照射装置用穴１１０ｂは、本体部１１０の側面から収容部１１１に貫通して備えられている。またこの紫外線照射装置用穴１１０ｂは、固定した紫外線照射用ファイバー１４２ｂの先端が収容部１１１にセットされたレンズユニット１０ｙの接着用穴１１ｂ近傍に位置するように備えられている。
【００５３】
以下に、本発明の第３の実施形態の調芯治具１００ｙによる対物レンズ群１２を調芯する調芯方法を説明する。
【００５４】
先ず、対物レンズ群１２を構成する全てのレンズをレンズ枠１１ｙに組み込み、レンズ押え環１３を仮締する。そして、レンズ枠１１ｙの側面に設けられた４つの調芯穴１１ａの各々に４本の調芯ピン１２２が挿入できるように、調芯穴１１ａと調芯ピン１２２との位置を合わせて、レンズユニット１０ｙを収容部１１１にセットする。互いの位置を合わせたら、固定部１５０を操作して、固定棒１５４でレンズユニット１０ｙを押圧して固定する。
【００５５】
調芯穴１１ａは対物レンズ１２ａの側面を覗く位置に設けられているため、マイクロメータ１２１を操作して、４つの調芯穴１１ａに４本の調芯ピン１２２を挿入させて対物レンズ１２ａを押圧することによって、対物レンズ１２ａを対物レンズ群１２に対して相対的に移動させ、対物レンズ群１２の調芯を行う。第１の実施形態と同様に、干渉計１６０によって得られた干渉縞は、図示しないＣＣＤによって撮像されてモニタに表示されるため、操作者はこのモニタに写し出される干渉縞を確認しながら調芯ピン１２２を操作して、対物レンズ群１２の調芯を行う。
【００５６】
調芯ピン１２２によって対物レンズ１２ａの位置を調節して対物レンズ群１２を調芯したら、シリンジ１４１の先端部を、接着用穴１１ｂに挿入させ、このシリンジ１４１によって接着用穴１１ｂからレンズ枠１１ｙ内に接着剤を注入する。接着剤をレンズ枠１１ｙ内に注入したら、シリンジ１４１を接着用穴１１ｂから抜き取る。そして紫外線照射装置１４２を用いて、接着用穴１１ｂからレンズ枠１１ｙ内に注入された接着剤に向かって紫外線を照射させる。レンズ枠１１ｙ内に注入された接着剤は、紫外線硬化型接着剤であるため、紫外線が照射されると硬化する。接着剤が硬化したら、レンズ押え環１３の本締めを行い、対物レンズ群１２を押圧して固定する。すなわち、レンズ枠１１ｙと対物レンズ群１２とが調芯治具１００ｙによって調芯された位置で固定されて、対物レンズ群１２の調芯が完了する。
【００５７】
なお、対物レンズ１２ａの全周に接着剤を廻り込ませるために、接着用穴１１ｂはレンズ枠１１ｙの側面に複数備えられている。全ての接着用穴１１ｂからレンズ枠１１ｙ内に接着剤を注入する場合は、収容部１１１内でレンズユニット１０ｙを回転させて、シリンジ１４１の先端を、複数の接着用穴１１ｂの各々に挿入させる。そして上述と同様に、接着剤をレンズ枠１１ｙ内に注入して硬化させる。
【００５８】
また、固定したシリンジ１４１の先端が収容部１１１にセットされたレンズユニット１０の調芯穴１１ａに挿入するようにシリンジ用穴１１０ａを構成してもよい。この場合、接着用穴１１ｂを備えていないレンズユニット１０であっても、収容部１１１にセットされた状態で接着剤が注入されるため、対物レンズ１２ａの位置を調整した後レンズユニット１０を移動させることなく対物レンズ１２ａの位置を固定できる。従って、調整後の対物レンズ１２ａの位置ずれを防止することができる。
【００５９】
また、レンズユニット１０ｙを収容部１１１内で回転させることなく、レンズ枠１１ｙの側面に複数備えられている接着用穴１１ｂの各々に接着剤が注入できるように、それらに対応する位置に複数のシリンジ用穴１１０ａを備えてもよい。
【００６０】
図９は、本発明の第４の実施形態の調芯治具１００ｘと、その調芯治具１００ｘにセットされたレンズユニット１０の構成を示す上面図である。また、図１０は、図９においてレンズユニット１０Ａがセットされた状態のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。また、図１１は、図９においてレンズユニット１０Ｂがセットされた状態のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。なお、第４の実施形態の調芯治具１００ｘにおいて、図１から図４で示す第１の実施形態の調芯治具１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。第４の実施形態の調芯治具１００ｘは、それぞれ異なった位置に調芯穴１１ａが設けられている複数のレンズユニットの対物レンズ群１２の全てを調芯できるように構成されている。
【００６１】
レンズユニット１０Ａとレンズユニット１０Ｂは、それぞれ異なった内視鏡に組み込まれるレンズユニットであるため、各々のレンズ枠に組み込まれる対物レンズ群１２のそれぞれのレンズ位置は異なっている。従って、レンズ枠の側面に設けられる調芯穴１１ａの位置もレンズ枠の各々によって異なっている。レンズユニット１０Ａの調芯穴１１ａは、図１０に示すように、レンズユニット１０Ａの下面から距離ｌ_１に位置し、レンズユニット１０Ｂの調芯穴１１ａは、図１１に示すように、レンズユニット１０Ｂの下面から距離ｌ_２に位置している。
【００６２】
調芯治具１００ｘは、様々な種類のレンズユニットの対物レンズ群の調芯に用いられる治具であり、本体部１１０と、調芯部１２０と、固定部１５０と、干渉計１６０と、積載部１７０から構成されている。
【００６３】
積載部１７０は、収容部１１１にセットされたレンズユニットを積載する積載台を挿入する部位である。この積載部１７０は、本体部１１０の側面に設けられており、種々の積載台をスライド挿入できるように形成されている。積載部１７０にスライド挿入される積載台は、板形状であり、穴部１７２を有している。この積載台はレンズユニットを積載し、干渉計１６０の光束が穴部１７２を通過するような位置に挿入される。
【００６４】
調芯治具１００ｘは、挿入される積載台の下面と接する積載部１７０の面から調芯部１２０の中心軸までの高さが、高さｈを有するように構成されている。そのため積載部１７０には、レンズユニットの下面から調芯穴１１ａまでの距離と、積載台の厚みとを加えると、その値が高さｈと等しくなるような積載台が挿入される。すなわち、図１０に示すように、下面から調芯穴１１ａまでの距離がｌ_１であるレンズユニット１０Ａを調芯治具１００ｘにセットした場合、積載部１７０には、厚み（ｈ−ｌ_１）を有する積載台１７１Ａが挿入される。また、図１１に示すように、下面から調芯穴１１ａまでの距離がｌ_２であるレンズユニット１０Ｂを調芯治具１００ｘにセットした場合、積載部１７０には、厚み（ｈ−ｌ_２）を有する積載台１７１Ｂが挿入される。このように、調芯治具１００ｘにセットされるレンズユニットに応じて積載部１７０に積載台を挿入することによって、様々なレンズユニットの調芯穴１１ａに調芯ピン１２２を挿入させて、それらのレンズユニットの対物レンズ群の調芯を行うことができる。
【００６５】
また、調芯治具１００ｘにセットされるレンズユニットがカバーガラスを使用するものである場合、穴部１７２を覆うようにカバーガラスを積載台に積載し、その積載台を積載部１７０にスライド挿入し、カバーガラスにレンズユニットを積載して調芯を行うこともできる。従って、積載部１７０には所定の積載台を挿入し、それぞれ厚みの異なるカバーガラスを種々のレンズユニットの各々に応じて適宜選択し使用することによって、様々なレンズユニットの調芯穴１１ａに調芯ピン１２２を挿入させて、それらのレンズユニットの対物レンズ群の調芯を行うことも可能である。
【００６６】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００６７】
なお、本発明の実施形態において、調芯される対物レンズは１つであるが、このような調芯治具に調芯される対物レンズは２つ以上であってもよい。調芯される対物レンズが複数の場合、調芯穴は、調芯される全ての対物レンズの側面の各々を覗く位置に設けられる。また、調芯部は、レンズ枠に設けられた調芯穴に対応して設けられる。すなわち、調芯穴及び調芯部は、調芯される対物レンズの数に応じて増設される。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明の調芯方法及び調芯治具は、レンズ枠の側面に設けられた穴にピンを挿入し、そのピンにより調芯レンズを押圧することによって、調芯レンズの光学系内の位置を調整し、レンズユニットの調芯を行うものである。すなわち、レンズ枠の側面に設けられた穴にピンを挿入し、レンズ枠内に組み込まれた調芯レンズをピンによって押圧することによって、調芯レンズの光学系内の位置を移動させ、レンズユニットの調芯を行うことができる。このようにレンズユニットの調芯を行うことによって、光学系とレンズ枠との組立誤差によるレンズユニットの光学性能の低下を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の調芯治具と、その調芯治具にセットされたレンズユニットの構成を示す上面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられる干渉計の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の調芯治具と、その調芯治具にセットされたレンズユニットの構成を示す上面図である。
【図６】図５におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の調芯治具と、その調芯治具にセットされたレンズユニットの構成を示す上面図である。
【図８】図７におけるＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の調芯治具と、その調芯治具にセットされたレンズユニットの構成を示す上面図である。
【図１０】図９においてレンズユニット１０Ａがセットされた状態のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。
【図１１】図９においてレンズユニット１０Ｂがセットされた状態のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１０レンズユニット
１１レンズ枠
１１ａ調芯穴
１２対物レンズ群
１００調芯治具
１２０調芯部
１２２調芯ピン
１５０固定部
１６０干渉計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens unit provided at the distal end portion of an endoscope, an alignment jig used for alignment of the lens unit, and an alignment method using the alignment jig.
[0002]
[Prior art]
In general, a lens unit provided at the distal end portion of an endoscope includes a plurality of lenses that constitute an objective optical system and a lens frame that incorporates the plurality of lenses. (For example, refer to Patent Document 1). When assembling such a lens unit, an operator drops each of the plurality of lenses into the lens frame and further bonds them to fix the lens frame and each of the plurality of lenses. Further, if the lens frame and each of the plurality of lenses are engraved with screws, the screws are combined to fix the lens frame and each of the plurality of lenses.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-75218 A (page 3, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
A variety of miniaturized endoscopes have been developed to reduce patient pain and to observe details in body cavities. However, as the endoscope is miniaturized, it is more significantly affected by various aberrations. Therefore, high accuracy is required for the lens unit provided at the distal end portion of the endoscope. Here, the precision refers to the processing accuracy of each component of the lens frame and the plurality of lenses, the assembly error between the lens frame and each of the plurality of lenses, and the assembly error between each of the plurality of lenses. Is shown.
[0005]
However, as described above, each of the lens frame and the plurality of lenses is fixed by dropping and bonding each of the plurality of lenses into the lens frame, or by fixing them with each other's screw portions. Considering the fitting between the frame and each of the plurality of lenses, the clearance is designed so that a clearance is formed between the lens frame and each of the plurality of lenses. Furthermore, since each of the lens frame and the plurality of lenses includes a processing error within the allowable tolerance range for each part, the mutual clearance may be further increased depending on the combination of the parts. Therefore, such a lens unit may have low optical performance due to the above-described clearance and assembly errors due to processing errors.
[0006]
Therefore, in view of the above circumstances, the present invention does not cause a decrease in optical performance due to a clearance between the lens frame and each of the plurality of lenses and an assembly error due to individual processing accuracy of each component of the lens frame and the plurality of lenses. An object of the present invention is to provide a lens unit including an objective optical system.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an alignment method according to an aspect of the present invention relates to alignment of a lens unit including an optical system including a plurality of lenses. First, a plurality of lenses are assembled in the lens frame. Next, a pin for moving the alignment lens, which is a part of the optical system, in a direction perpendicular to the optical axis of the optical system is inserted into a hole provided in the side surface of the lens frame. The position of the aligning lens in the optical system is adjusted by pressing the aligning lens using the inserted pin. Then, the alignment lens and the lens frame are fixed. That is, by inserting a pin into a hole provided on the side surface of the lens frame and pressing the alignment lens incorporated in the lens frame with the pin, the position of the alignment lens in the optical system is moved, and the lens unit Can be aligned. By aligning the lens unit in this way, it is possible to reduce a decrease in the optical performance of the lens unit due to an assembly error between the optical system and the lens frame.
[0008]
Further, the alignment method described above uses an interferometer to observe interference fringes generated by irradiating the optical system with light and causing the light that has passed through the optical system and the reference light to interfere with each other. The position of the alignment lens is adjusted so that a predetermined image is obtained. That is, when the lens unit is aligned, the observation image by the interferometer is configured to have no stripes or a predetermined stripe pattern. Since the operator can perform alignment while observing the interferometer, highly accurate alignment is possible.
[0009]
Also, the alignment method described above, after adjusting the position of the alignment lens, remove the pin inserted in the hole provided on the side surface of the lens frame, inject adhesive from the hole, Adhere to the lens frame. That is, by injecting an adhesive from a hole provided on the side surface of the lens frame, the adhesive can be directly applied to the aligned lens.
[0010]
Moreover, the said alignment method irradiates toward the adhesive agent inject | poured the light which hardens an adhesive agent from the hole provided in the side surface of the lens frame. The light that cures the adhesive is, for example, light having a wavelength in the ultraviolet region. In this way, by directly irradiating the adhesive with the light from the hole, it is possible to irradiate the adhesive with light with high energy efficiency, and it is possible to cure the adhesive efficiently. In particular, light having a wavelength in the ultraviolet region is greatly attenuated when passing through an optical member such as an alignment lens. Therefore, when such light is used, the efficiency is improved by directly irradiating the adhesive from the hole. The adhesive can be cured well.
[0011]
In order to solve the above problems, a lens unit according to one embodiment of the present invention is a lens unit including an optical system including a plurality of lenses and a lens frame incorporating the optical system. This lens unit has a hole on the side surface of the lens frame for inserting a pin for moving the alignment lens, which is a part of the optical system, by pressing in a direction perpendicular to the optical axis of the optical system. That is, by inserting a pin into a hole provided on the side surface of the lens frame and pressing the alignment lens incorporated in the lens frame with the pin, the position of the alignment lens in the optical system is moved, and the lens unit Can be aligned. By aligning the lens unit in this way, it is possible to reduce a decrease in the optical performance of the lens unit due to an assembly error between the optical system and the lens frame.
[0012]
In the lens unit, the alignment lens is fixed to the lens frame by an adhesive injected from a hole provided on a side surface of the lens frame. That is, since the adhesive is injected from the hole provided on the side surface of the lens frame, the alignment lens and the lens frame are securely bonded.
[0013]
In addition to the holes, the lens unit has an injection hole for injecting an adhesive on the side surface of the lens frame.
[0014]
The lens unit further includes a presser ring that presses and fixes the optical system to the lens frame. That is, the optical system and the lens frame can be fixed to each other without being bonded.
[0015]
In order to solve the above-described problems, an alignment jig according to one aspect of the present invention includes an optical system including a plurality of lenses, and a lens frame that incorporates the optical system and has a hole on a side surface. The lens unit is aligned. The alignment jig includes a fixing portion for fixing the lens unit, a pin inserted into the hole of the lens unit fixed by the fixing portion, and the optical light of the optical system at a certain height with respect to the fixing portion. And a support portion that is movably supported in a direction perpendicular to the axis. Then, a part of the lens of the optical system is pressed and moved by the inserted pin. That is, by inserting a pin into a hole provided on the side surface of the lens frame and pressing a part of the lens of the optical system incorporated in the lens frame with the pin, the position of the lens in the optical system is moved. The lens unit can be aligned. By aligning the lens unit in this way, it is possible to reduce a decrease in the optical performance of the lens unit due to an assembly error between the optical system and the lens frame.
[0016]
The alignment jig further includes an interferometer that generates interference fringes by causing the light that has passed through the optical system to interfere with the reference light. That is, since the operator can align the lens unit while observing the interferometer, highly accurate alignment is possible.
[0017]
The alignment jig further includes an injection means fixing portion for fixing an injection means for injecting the adhesive so that the adhesive can be injected from the hole of the lens unit fixed by the fixing portion. Therefore, the optical system and the lens frame can be bonded with the lens unit fixed to the alignment jig. That is, since the position of the lens can be fixed without moving the lens unit after adjusting the position of the lens, it is possible to prevent the positional deviation of the lens after adjustment. Further, by directly injecting the adhesive from the hole provided on the side surface of the lens frame, the adhesive can be directly applied to the lens whose position has been adjusted.
[0018]
Further, the aligning jig includes a lens unit for aligning, which has an injection hole for injecting an adhesive on a side surface of the lens frame separately from the hole, and a pin is provided in the hole. An injection means fixing portion for fixing an injection means for injecting the adhesive is further provided so that the adhesive can be injected from the injection hole of the inserted lens unit. Therefore, the optical system and the lens frame can be bonded with the lens unit fixed to the alignment jig. That is, since the position of the lens can be fixed without moving the lens unit after adjusting the position of the lens, it is possible to prevent the positional deviation of the lens after adjustment.
[0019]
Further, in the above alignment jig, the fixing portion is configured so that the positions of the holes of the plurality of types of lens frames provided with holes at different heights on the side surfaces coincide with the height at which the pins are supported. There are multiple types of loading platforms on which the lens units are loaded so that they can be fixed. That is, even if the position of the hole provided on the side surface of the lens frame is different for each lens frame, the lens unit for alignment is mounted on the mounting table, so that the pin and the side surface of the lens frame are provided. It is possible to match the positions of the holes and to insert the pins into the holes. Therefore, alignment of a plurality of types of lens units can be performed using the same alignment jig.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a top view showing a configuration of an alignment jig 100 according to the first embodiment of the present invention and a lens unit 10 set in the alignment jig 100. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view showing a BB cross section in FIG.
[0021]
The lens unit 10 is provided at the endoscope distal end, and includes a lens frame 11, an objective lens group 12 composed of a plurality of lenses, and a lens that fixes the objective lens group 12 in the lens frame 11. It consists of a presser ring 13. The lens unit 10 moves the objective lens 12a, which is a part of the objective lens group 12, relative to the other lenses of the objective lens group 12 by the alignment jig 100, so that the lens frame 12 and the objective lens group 12 are moved. The reduction in optical performance due to the assembly error caused by the individual processing accuracy of the lens parts constituting the lens and the clearance between the lens frame 12 and the individual lenses is reduced.
[0022]
The lens frame 11 has a cylindrical shape and incorporates each lens constituting the objective lens group 12 in the cylinder. The lens frame 11 has four alignment holes 11a on its side surface. These alignment holes 11a are holes into which alignment pins 122, which will be described later, are inserted, and are provided at 90 ° intervals at positions where the side surfaces of the objective lens 12a incorporated in the lens frame 11 are viewed. Further, a screw portion for tightening the lens pressing ring 13 is provided on the inner diameter of the lens frame 11.
[0023]
The objective lens group 12 is composed of a plurality of lenses, and is incorporated in the lens frame 11 as described above. Each of the plurality of lenses constituting the objective lens group 12 has a diameter smaller than the inner diameter of the lens frame 11 in consideration of fitting with the lens frame 11. That is, these components are formed so that a clearance is formed between the lens frame 11 and each of the lenses of the objective lens group 12. In this lens unit 10, the objective lens 12 a is moved relative to other lenses constituting the objective lens group 12, thereby reducing optical performance due to an assembly error between the lens frame 11 and the objective lens group 12. Configured to mitigate. That is, the clearance between the lens frame 11 and the objective lens 12a is larger than the clearance between the lens frame 11 and other lenses constituting the objective lens group 12, and this clearance has excellent optical performance (that is, It is ensured to the extent that the objective lens 12a can be moved to a position where the optical performance of the lens unit 10 is not deteriorated due to assembly errors. The assembly error referred to here is caused by the above-mentioned clearance or a processing error within the tolerance range of each lens component constituting the lens frame 11 or the objective lens group 12.
[0024]
The lens pressing ring 13 is for fixing the objective lens group 12 incorporated in the lens frame 11 to the lens frame 11. This lens presser ring 13 has a ring shape, and a thread is engraved on the outer peripheral portion. When the threaded portion of the lens retainer ring 13 is aligned with the threaded portion engraved on the inner diameter of the lens frame 11 described above, the lens retainer ring 13 presses the objective lens group 12 and the objective lens group 12 is moved to the lens. The frame 11 is fixed.
[0025]
The alignment jig 100 is a jig used for alignment of the objective lens group 12, and is a main body 110, an alignment part 120 that moves the objective lens 12 a, and a fixing that fixes the lens unit 10 to the main body part 110. And an interferometer 160 for confirming whether or not the objective lens group 12 is aligned.
[0026]
The main body 110 is a base of various parts constituting the alignment jig 100, and includes four alignment portions 120 and one fixing portion 150 on its side surface. Moreover, it has the accommodating part 111 in which the lens unit 10 is set in the center part.
[0027]
Four alignment parts 120 are provided at intervals of 90 degrees from the side surface of the main body part 110 to the housing part 111 so as to penetrate the main body part 110. The alignment unit 120 includes a micrometer 121, an alignment pin 122, and an alignment pin spring 123. The micrometer 121 has the same structure as a known micrometer, and is configured such that when the rotary knob 121a is rotated, the protruding amount of the shaft 121b is changed. When the rotary knob 121a is rotated clockwise, the tip of the shaft 121b moves toward the center of the main body 110, and when the rotary knob 121a is rotated counterclockwise, the tip of the shaft 121b faces the outside of the main body 110. Move. An alignment pin 122 is disposed at the tip of the shaft 121b. The tip of the alignment pin 122 extends into the accommodating portion 111. An alignment pin spring 123 is wound around the outer periphery of the alignment pin 122. The alignment pin spring 123 is provided so that the alignment pin 122 is biased toward the shaft 121b. That is, the shaft 121b and the alignment pin 122 are always in contact with each other by the urging force of the alignment pin spring 123. Accordingly, when the rotary knob 121a is rotated clockwise and the shaft 121b is moved toward the center of the main body 110, the alignment pin 122 is pressed against the tip of the shaft 121b, and an amount similar to the amount of movement of the shaft 121b, It moves toward the center of the main body 110. Further, when the rotary knob 121a is rotated counterclockwise to move the shaft 121b toward the outside of the main body 110, the alignment pin 122 is similar to the movement amount of the shaft 121b by the urging force of the alignment pin spring 123. Move toward the outside of the main body 110.
[0028]
The fixing part 150 is provided so as to penetrate the main body part 110 from the side surface of the main body part 110 to the housing part 111. The fixing portion 150 fixes the lens unit 10 in the storage portion 111 and includes a fixing frame 151, a fixing rod knob 152, a screw portion 153, a fixing rod 154, and a fixing rod spring 155. ing. The fixed frame 151 has a screw portion, and the screw portion of the fixed frame 151 is engaged with the screw portion 153. The fixed bar knob 152, the screw portion 153, and the fixed bar 154 are integrated. When the fixing rod knob 152 is rotated clockwise, the fixing rod 154 is moved toward the center of the main body 110 by the screw portion and the screw portion 153 of the fixing frame 151, and when the fixing rod knob 152 is rotated counterclockwise, The fixing rod 154 moves toward the outside of the main body 110 by the screw portion of the fixing frame 151 and the screw portion 153. The distal end of the fixed rod 154 extends into the accommodating portion 111. A fixing bar spring 155 is wound around the outer periphery of the fixing bar 154. The fixing rod spring 155 is provided so that the fixing rod 154 is biased toward the outside of the main body 110. That is, the screw part and the screw part 153 of the fixed frame 151 are loosely moved.
[0029]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the interferometer 160 used in the first embodiment of the present invention. Whether the interferometer 160 is aligned with the objective lens group 12 by observing interference fringes caused by the interference between the light beam passing through the objective lens group 12 and the reference light generated in the interferometer 160. It is made up of a laser light source 161, a lens 162, a beam splitter 163, a collimator lens 164, a reference plane plate 165, an observation system 166, a screen 167, and a concave mirror 168.
[0030]
The laser light source 161 oscillates a He—Ne laser having a wavelength of 632 nm. The light beam oscillated from the laser light source 161 is magnified by the lens 162 and passes through the beam splitter 163. Then, the light beam transmitted through the beam splitter 163 enters the collimator lens 164, becomes a parallel light beam by the collimator lens 164, and enters the reference plane plate 165.
[0031]
The reference flat plate 165 is disposed slightly inclined with respect to the optical axis. A part of the light beam incident on the reference flat plate 165 is reflected by the reference flat plate 165, and a part of the light beam passes through the reference flat plate 165. The light beam reflected by the reference plane plate 165 returns to the beam splitter 163 and is bent 90 degrees toward the observation system 166 by the beam splitter 163.
[0032]
The light beam that has passed through the reference flat plate 165 enters the lens unit 10 that is the object of observation. The parallel light beam incident on the lens unit 10 exits the lens unit 10 and is focused at a position f. Then, the light beam focused at the position f is reflected by the concave mirror 168 and enters the lens unit 10 again. The reflecting surface of the concave mirror 168 is a spherical surface, and is arranged so that the center of curvature thereof coincides with the focal position f of the lens unit 10. Further, the position f varies depending on the type of the lens unit to be aligned. Therefore, the concave mirror 168 is configured to be movable in the optical axis direction. That is, the concave mirror 168 moves in the optical axis direction so that the focal position f of the lens unit coincides with the center of curvature of the concave mirror 168 in accordance with the focal length f of the lens unit set on the alignment jig 100. Is done.
[0033]
The light beam reflected by the concave mirror 168 returns to the beam splitter 163 via the lens unit 10, the reference plane plate 165, and the collimator lens 164, and is bent 90 degrees toward the observation system 166 by the beam splitter 163. The light beam reflected by the reference plane plate 165 described above interferes with the light beam that has passed through the lens unit 10 and reflected by the concave mirror 168, and this interfered light is projected as an interference fringe image on the screen 167 via the observation system 166. Is done.
[0034]
If the objective lens group 12 is aligned and there is little deterioration in optical performance due to assembly errors of the lens frame 11, the objective lens group 12, and the plurality of lenses constituting the objective lens group 12, the lens unit 10 The light beam guided to the screen 167 through the plane becomes a plane wave. Since the light beam reflected by the reference plane plate 165 and guided to the screen 167 is also a plane wave, the screen 167 has interference fringes of plane waves generated by slight inclination with respect to the optical axis of the reference plane plate 165, that is, linear interference fringes. Projected. Further, if the lens unit 10 is not aligned and there is a large decrease in optical performance due to an assembly error between the lens frame 11 and the objective lens group 12, the light beam guided to the screen 167 via the lens unit 10 is Since the wavefront includes a wavefront aberration, an interference fringe between the plane wave generated by a slight inclination with respect to the optical axis of the reference plane plate 165 and the wavefront including the wavefront aberration, that is, a distorted interference fringe is projected on the screen 167. .
[0035]
The alignment method for aligning the objective lens group 12 by the alignment jig 100 according to the first embodiment of the present invention will be described below.
[0036]
First, all the lenses constituting the objective lens group 12 are incorporated into the lens frame 11. When all the lenses are assembled, the lens pressing ring 13 is then temporarily tightened. Then, the lens frame 11 in which the objective lens group 12 is incorporated, that is, the lens unit 10 is set in the accommodating portion 111. When the lens unit 10 is set in the accommodating portion 111, the alignment holes 11a are arranged so that each of the four alignment pins 122 can be inserted into each of the four alignment holes 11a provided on the side surface of the lens frame 11. And the alignment pin 122 are aligned. When the positions are aligned, the fixing unit 150 is operated, and the lens unit 10 is pressed and fixed with the fixing rod 154. In addition, the lens clamp ring 13 is temporarily tightened by pressing the objective optical system 91 to such an extent that the objective lens 12a can be moved by the pressing force of the alignment pin 122 described later and the alignment lens 91a does not move in the optical axis direction. To do.
[0037]
Since the alignment hole 11a is provided at a position to look into the side surface of the objective lens 12a, the micrometer 121 is operated to insert the four alignment pins 122 into the four alignment holes 11a, thereby removing the objective lens 12a. By pressing, the objective lens 12 a can be moved relative to the objective lens group 12. The rotation knob 121a of a certain alignment unit 120 is rotated clockwise and the objective lens 12a is pressed toward the center of the main body 110 by the shaft 121b, and is provided at a position facing the alignment unit 120. When the rotary knob 121a of the alignment unit 120 is rotated counterclockwise to move the shaft 121b toward the outside of the main body 110, the objective lens 12a has the same amount of movement as the shaft 121b. Move relative to. Since the interference fringes obtained by the interferometer 160 described above are captured by a CCD (not shown) and displayed on the monitor, the operator operates the alignment pin 122 while confirming the interference fringes projected on the monitor, The objective lens 12a is moved, and the objective lens group 12 is aligned.
[0038]
When the objective lens group 12 is aligned by adjusting the position of the objective lens 12a with the alignment pin 122, the fixing portion 150 is operated to loosen the fixing rod 154, and each alignment pin 122 is moved to the alignment hole 11a. Then, the lens unit 10 is taken out from the housing portion 111. When the lens unit 10 is taken out, an adhesive is injected into each of the four alignment holes 11a to fill the adhesive around the objective lens 12a. When the injected adhesive is dried and hardened, the lens pressing ring 13 is finally tightened, and the objective lens group 12 is pressed and fixed. That is, the lens frame 11 and the objective lens 12a are fixed at the position aligned by the alignment jig 100, and the alignment of the objective lens group 12 is completed. The adhesive used at this time is an epoxy adhesive.
[0039]
The above is the alignment method for aligning the objective lens group 12 by the alignment jig 100 according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the hole for injecting the adhesive is a centering hole, but a hole for injecting the adhesive may be provided in the lens frame separately from the centering hole.
[0040]
FIG. 5 is a top view showing the configuration of the alignment jig 100z according to the second embodiment of the present invention and the lens unit 10 set in the alignment jig 100z. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a CC cross section in FIG. In the alignment jig 100z of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those of the alignment jig 100 of the first embodiment shown in FIGS. Detailed description is omitted.
[0041]
The alignment jig 100z is a jig used for alignment of the objective lens group 12, and includes a main body 110, two alignment sections 120, two alignment sections 130, a fixing section 150, and an interferometer. It is comprised from 160.
[0042]
Two alignment parts 130 are provided at intervals of 90 degrees so as to penetrate the main body part 110 from the side surface of the main body part 110 to the housing part 111. The alignment unit 130 includes an alignment frame 131, an alignment pin 132, and an alignment pin spring 133. The alignment frame 131 has an insertion hole 131 a and is fixed to the main body 110. The alignment pin 132 is slidably inserted into the insertion hole 131 a, and the tip of the alignment pin 132 extends into the housing portion 111. An alignment pin spring 133 is wound around the outer periphery of the alignment pin 132. The centering pin spring 133 is provided so that the centering pin 132 is biased toward the tip end side of the centering pin 132. Each of the two alignment portions 130 is provided at a position facing each of the two alignment portions 120 and sandwiching the central portion of the main body 110.
[0043]
The alignment method for aligning the objective lens group 12 by the alignment jig 100z according to the second embodiment of the present invention will be described below.
[0044]
First, all the lenses constituting the objective lens group 12 are incorporated into the lens frame 11 and the lens presser ring 13 is temporarily tightened. Then, the alignment hole 11a and alignment are arranged so that each of the two alignment pins 122 and the two alignment pins 132 can be inserted into each of the four alignment holes 11a provided on the side surface of the lens frame 11. The lens unit 10 is set in the housing portion 111 by aligning the positions of the pin 122 and the alignment pin 132. When the positions are aligned, the fixing unit 150 is operated, and the lens unit 10 is pressed and fixed with the fixing rod 154.
[0045]
Since the alignment hole 11a is provided at a position to look into the side surface of the objective lens 12a, the two alignment pins 122 are inserted into the two alignment holes 11a by operating the micrometer 121, and two more Two alignment pins 132 are inserted into the alignment hole 11a. The objective lens 12 a can be moved relative to the objective lens group 12 by pressing the objective lens 12 a using the inserted alignment unit 120 and alignment unit 130. The aligning portion 120 and the aligning portion 130 always bias the objective lens 12a toward each of the two aligning pins 122. That is, when any one micrometer 121 is operated, the objective lens 12 a moves on the axis of the micrometer 121. Therefore, in the second embodiment, the objective lens group 12 is aligned by moving the objective lens 12 a relative to the objective lens group 12 by the two alignment pins 122. As in the first embodiment, since the interference fringes obtained by the interferometer 160 are picked up by a CCD (not shown) and displayed on the monitor, the operator aligns while checking the interference fringes projected on the monitor. The pin 122 is operated to align the objective lens group 12. Then, when the objective lens group 12 is aligned by adjusting the position of the objective lens 12a with the alignment pin 122, the lens unit 10 is taken out from the accommodating portion 111, and an adhesive is injected into each of the four alignment holes 11a. The lens holder ring 13 is finally tightened, and the lens frame 11 and the objective lens 12a are fixed at a position aligned by the alignment jig 100z, and the alignment of the objective lens group 12 is completed.
[0046]
FIG. 7 is a top view showing the configuration of the alignment jig 100y according to the third embodiment of the present invention and the lens unit 10y set in the alignment jig 100y. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. Note that in the alignment jig 100y of the third embodiment, the same components as those of the alignment jig 100 of the first embodiment shown in FIGS. Detailed description is omitted.
[0047]
The lens unit 10 y is provided at the distal end portion of the endoscope, and includes a lens frame 11 y, an objective lens group 12, and a lens pressing ring 13. In this lens unit 10y, the objective lens 12a, which is a part of the objective lens group 12, is moved relative to the objective lens group 12 by the alignment jig 100y, so that assembly errors are reduced and high optical performance is achieved. Is what you get.
[0048]
The lens frame 11y has a cylindrical shape and incorporates each lens constituting the objective lens group 12 in the cylinder. This lens frame 11y has four alignment holes on its side surface. These alignment holes are holes into which the alignment pins 122 are inserted, and are provided at 90 ° intervals at positions where the side surfaces of the objective lens 12a disposed in the lens frame 11y are viewed. Further, an adhesive hole 11b is provided on the side surface of the lens frame 11y. The bonding hole 11b is a hole for injecting an adhesive or irradiating the injected adhesive with light for curing. It is provided in a position to look into the side of the lens. Further, a screw portion for fastening the lens pressing ring 13 is provided on the inner diameter of the lens frame 11y.
[0049]
The alignment jig 100y is a jig used for alignment of the objective lens group 12, and includes a main body 110, four alignment parts 120, a syringe 141, an ultraviolet irradiation device 142, a fixing part 150, The interferometer 160 is configured.
[0050]
The main body 110 includes a syringe hole 110a for fixing and attaching the syringe 141. The syringe hole 110 a is provided so as to penetrate the housing portion 111 from the side surface of the main body portion 110. The syringe hole 110 a is provided so that the tip of the fixed syringe 141 is inserted into the bonding hole 11 b of the lens unit 10 y set in the housing portion 111. The syringe 141 is a syringe for injecting an adhesive from the bonding hole 11b.
[0051]
The ultraviolet irradiation device 142 includes a known light source device 142a that irradiates ultraviolet rays and an ultraviolet irradiation fiber 142b. The ultraviolet rays emitted from the light source device 142a are guided to the ultraviolet irradiation fiber 142b and irradiate an object near the tip of the ultraviolet irradiation fiber 142b.
[0052]
The main body 110 includes an ultraviolet irradiation device hole 110b for fixing and attaching the ultraviolet irradiation fiber 142b of the ultraviolet irradiation device 142. The ultraviolet irradiation device hole 110 b is provided through the housing portion 111 from the side surface of the main body portion 110. The ultraviolet irradiation device hole 110 b is provided such that the tip of the fixed ultraviolet irradiation fiber 142 b is positioned in the vicinity of the bonding hole 11 b of the lens unit 10 y set in the housing portion 111.
[0053]
The alignment method for aligning the objective lens group 12 by the alignment jig 100y according to the third embodiment of the present invention will be described below.
[0054]
First, all the lenses constituting the objective lens group 12 are incorporated into the lens frame 11y, and the lens pressing ring 13 is temporarily tightened. Then, the positions of the alignment hole 11a and the alignment pin 122 are aligned so that the four alignment pins 122 can be inserted into each of the four alignment holes 11a provided on the side surface of the lens frame 11y. The unit 10y is set in the accommodating portion 111. When the positions are aligned, the fixing unit 150 is operated, and the lens unit 10y is pressed and fixed by the fixing rod 154.
[0055]
Since the alignment hole 11a is provided at a position to look into the side surface of the objective lens 12a, the micrometer 121 is operated to insert the four alignment pins 122 into the four alignment holes 11a, thereby removing the objective lens 12a. By pressing, the objective lens 12a is moved relative to the objective lens group 12, and the objective lens group 12 is aligned. As in the first embodiment, since the interference fringes obtained by the interferometer 160 are picked up by a CCD (not shown) and displayed on the monitor, the operator aligns while checking the interference fringes projected on the monitor. The pin 122 is operated to align the objective lens group 12.
[0056]
When the objective lens group 12 is aligned by adjusting the position of the objective lens 12a with the alignment pin 122, the tip of the syringe 141 is inserted into the bonding hole 11b, and the lens frame 11y is inserted from the bonding hole 11b with the syringe 141. Inject adhesive into the inside. When the adhesive is injected into the lens frame 11y, the syringe 141 is removed from the bonding hole 11b. Then, using the ultraviolet irradiation device 142, ultraviolet rays are irradiated from the bonding hole 11b toward the adhesive injected into the lens frame 11y. Since the adhesive injected into the lens frame 11y is an ultraviolet curable adhesive, it is cured when irradiated with ultraviolet rays. When the adhesive is cured, the lens pressing ring 13 is finally tightened, and the objective lens group 12 is pressed and fixed. That is, the lens frame 11y and the objective lens group 12 are fixed at the position aligned by the alignment jig 100y, and the alignment of the objective lens group 12 is completed.
[0057]
A plurality of bonding holes 11b are provided on the side surface of the lens frame 11y in order to allow the adhesive to go around the entire circumference of the objective lens 12a. When injecting the adhesive into the lens frame 11y from all the bonding holes 11b, the lens unit 10y is rotated in the housing portion 111, and the tip of the syringe 141 is inserted into each of the plurality of bonding holes 11b. . In the same manner as described above, an adhesive is injected into the lens frame 11y and cured.
[0058]
Further, the syringe hole 110 a may be configured such that the tip of the fixed syringe 141 is inserted into the alignment hole 11 a of the lens unit 10 set in the housing portion 111. In this case, even if the lens unit 10 does not include the bonding hole 11b, the adhesive is injected in a state of being set in the housing portion 111. Therefore, the lens unit 10 is moved after adjusting the position of the objective lens 12a. The position of the objective lens 12a can be fixed without doing so. Therefore, it is possible to prevent the positional deviation of the objective lens 12a after adjustment.
[0059]
Further, a plurality of adhesives can be injected into each of the bonding holes 11b provided on the side surface of the lens frame 11y without rotating the lens unit 10y in the accommodating portion 111, and a plurality of them are provided at positions corresponding to them. A syringe hole 110a may be provided.
[0060]
FIG. 9 is a top view showing the configuration of the alignment jig 100x according to the fourth embodiment of the present invention and the lens unit 10 set in the alignment jig 100x. FIG. 10 is a cross-sectional view showing an EE cross section in a state where the lens unit 10A is set in FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an EE cross section in a state where the lens unit 10B is set in FIG. In the alignment jig 100x of the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those of the alignment jig 100 of the first embodiment shown in FIGS. Detailed description is omitted. The alignment jig 100x according to the fourth embodiment is configured to be able to align all of the objective lens groups 12 of the plurality of lens units provided with alignment holes 11a at different positions.
[0061]
Since the lens unit 10A and the lens unit 10B are lens units incorporated in different endoscopes, the lens positions of the objective lens groups 12 incorporated in the lens frames are different. Therefore, the position of the alignment hole 11a provided on the side surface of the lens frame is also different for each lens frame. As shown in FIG. 10, the alignment hole 11a of the lens unit 10A has a distance l from the lower surface of the lens unit 10A. ₁ The alignment hole 11a of the lens unit 10B is located at a distance l from the lower surface of the lens unit 10B as shown in FIG. ₂ Is located.
[0062]
The alignment jig 100x is a jig used for alignment of objective lens groups of various types of lens units, and includes a main body 110, an alignment unit 120, a fixing unit 150, an interferometer 160, and a stacking unit. Part 170.
[0063]
The loading unit 170 is a part into which a loading table on which the lens unit set in the housing unit 111 is loaded is inserted. The stacking unit 170 is provided on the side surface of the main body unit 110, and is formed so that various stacking platforms can be slid and inserted. The stacking base slidably inserted into the stacking unit 170 has a plate shape and has a hole 172. The loading table is loaded with a lens unit and inserted at a position where the light beam of the interferometer 160 passes through the hole 172.
[0064]
The alignment jig 100x is configured such that the height from the surface of the stacking portion 170 in contact with the lower surface of the loading table to be inserted to the central axis of the alignment portion 120 has a height h. Therefore, the stacking unit 170 is inserted into the stacking unit 170 such that when the distance from the lower surface of the lens unit to the alignment hole 11a and the thickness of the stacking unit are added, the value becomes equal to the height h. That is, as shown in FIG. 10, the distance from the bottom surface to the alignment hole 11a is l. ₁ When the lens unit 10A is set on the alignment jig 100x, the stacking portion 170 has a thickness (hl). ₁ ) Having a) is inserted. As shown in FIG. 11, the distance from the bottom surface to the alignment hole 11a is l. ₂ When the lens unit 10B is set on the alignment jig 100x, the stacking portion 170 has a thickness (hl). ₂ ) Having a loading table 171B is inserted. In this way, by inserting the loading table into the loading unit 170 according to the lens unit set in the alignment jig 100x, the alignment pins 122 are inserted into the alignment holes 11a of various lens units, The objective lens group of the lens unit can be aligned.
[0065]
When the lens unit set on the alignment jig 100x uses a cover glass, the cover glass is loaded on the loading table so as to cover the hole 172, and the loading table is slid into the loading unit 170. In addition, the lens unit can be mounted on the cover glass for alignment. Accordingly, a predetermined loading table is inserted into the loading unit 170, and cover glasses having different thicknesses are appropriately selected and used according to each of the various lens units, thereby adjusting the alignment holes 11a of the various lens units. It is also possible to align the objective lens group of these lens units by inserting the core pin 122.
[0066]
The above is the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments and can be modified in various ranges.
[0067]
In the embodiment of the present invention, one objective lens is aligned. However, two or more objective lenses may be aligned with such an alignment jig. When there are a plurality of objective lenses to be aligned, the alignment hole is provided at a position to look into each of the side surfaces of all the objective lenses to be aligned. The alignment portion is provided corresponding to the alignment hole provided in the lens frame. That is, the alignment holes and alignment portions are added according to the number of objective lenses to be aligned.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, the alignment method and the alignment jig of the present invention insert the pin into the hole provided on the side surface of the lens frame, and press the alignment lens with the pin, thereby providing an optical system for the alignment lens. The position of the lens is adjusted to align the lens unit. That is, by inserting a pin into a hole provided on the side surface of the lens frame and pressing the alignment lens incorporated in the lens frame with the pin, the position of the alignment lens in the optical system is moved, and the lens unit Can be aligned. By aligning the lens unit in this way, it is possible to reduce a decrease in the optical performance of the lens unit due to an assembly error between the optical system and the lens frame.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view illustrating a configuration of an alignment jig according to a first embodiment of the present invention and a lens unit set in the alignment jig.
2 is a cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view showing a BB cross section in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an interferometer used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a top view illustrating a configuration of an alignment jig according to a second embodiment of the present invention and a lens unit set in the alignment jig.
6 is a cross-sectional view showing a CC cross section in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a top view showing a configuration of an alignment jig according to a third embodiment of the present invention and a lens unit set in the alignment jig.
8 is a cross-sectional view showing a DD cross section in FIG. 7;
FIG. 9 is a top view showing a configuration of an alignment jig according to a fourth embodiment of the present invention and a lens unit set in the alignment jig.
10 is a cross-sectional view showing an EE cross section in a state where the lens unit 10A is set in FIG. 9;
11 is a cross-sectional view showing an EE cross section with the lens unit 10B set in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
10 Lens unit
11 Lens frame
11a alignment hole
12 Objective lens group
100 alignment jig
120 Alignment part
122 Alignment pin
150 fixed part
160 Interferometer

Claims

A method of aligning a lens unit including an optical system composed of a plurality of lenses,
And write no incorporation step into the lens frame set the optical system,
Is transmitted by irradiating light to the optical system incorporated in the lens frame, said reflecting focal point of the reflecting mirror for reflecting light transmitted through the optical system so that to match the focal position of the optical system adjust the position of the mirror, is transmitted back through the optical to optical system by performing the adjustment, the interference steps of Ru to interfere with the predetermined reference light light as measurement light the transmission,
A pin insertion step of inserting a pin for moving the alignment lens that is a part of the optical system in a direction perpendicular to the optical axis of the optical system into a hole provided in a side surface of the lens frame;
The alignment lens is pressed using the inserted pin, and the position of the alignment lens in the optical system is set so that an interference fringe generated by interference between the measurement light and the reference light becomes a predetermined fringe. Adjustment steps to adjust ;
A fixing step of fixing the alignment lens and the lens frame when the position adjustment of the alignment lens is completed ;
Including
In the pin insertion step, the position of the lens unit with respect to the pins so that the positions of the holes of the plurality of types of lens frames in which the holes are provided at different heights on the side faces match the insertion positions of the pins. The interchangeable spacer having different thicknesses is loaded, and the loader with spacer for loading the lens unit is slid into the space where the lens unit is placed via the spacer. A centering method characterized by:

After adjusting the position of the alignment lens, pull out the pin inserted in the hole,
The alignment method according to claim 1, wherein an adhesive is injected from the hole to bond the alignment lens and the lens frame.

The alignment method according to claim 2 , wherein light that cures the adhesive is irradiated from the hole toward the injected adhesive.

An optical system including a plurality of lenses, incorporating the optical system, an alignment jig for performing alignment of the lens unit comprising a lens frame having a hole is provided on a side surface, and
A fixing portion for fixing the lens unit;
A light source that irradiates and transmits light to the optical system of the fixed lens unit;
A reflecting mirror for reflecting the light transmitted through the optical system;
A reflector position adjusting unit for adjusting the position of the reflecting mirror so that not the focal point of the reflector coincides with the focal point of the optical system,
An interference unit that interferes with predetermined reference light as measurement light by returning the light transmitted through the optical system by adjusting the position of the reflecting mirror;
A pin inserted into the hole of the lens unit fixed by the fixing unit;
The alignment lens which is a part of the optical system is pressed by the inserted pin, and the optical of the alignment lens is such that an interference fringe generated by the interference between the measurement light and the reference light becomes a predetermined fringe. A support for supporting the pin so that the position in the system can be adjusted;
A loading table that adjusts the position of the lens unit with respect to the pins so that the positions of the holes of the plurality of types of lens frames in which the holes are provided at different heights on the side surfaces are aligned with the insertion positions of the pins; A stacking unit with a spacer that is slidably inserted into a space in which the lens unit is placed, the interchangeable spacers having different thicknesses are loaded, and the lens unit is loaded via the spacer.
A centering jig characterized by comprising:

As can adhesive injected from the hole of the lens unit which is fixed by the fixing unit, according to claim 4, characterized in that, further comprising a injection means fixing unit for fixing the injection means for injecting an adhesive The alignment jig described in 1.

The lens unit to be aligned has, in addition to the hole, an injection hole into which an adhesive is injected on the side surface of the lens frame,
An injection means fixing portion for fixing an injection means for injecting an adhesive so that the adhesive can be injected from the injection hole of the lens unit in which the pin is inserted into the hole; The alignment jig according to claim 4 .