专利名称：光学仪器的结合机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学仪器的结合机构，是用圆榫将具有若干相互平行光路的光学仪器组件结合起来的光学仪器的结合机构。
现有的这种光学仪器结合机构，例如有如图11所示的用于结合实体显微镜各组件的机构。为了满足用户的各种要求，该实体显微镜是把照像镜筒103、同轴落射照明装置104等各种称为中间镜筒的组件挟在变距镜体101与双目镜筒102之间，构成光学系统。这些中间镜筒与变距镜体101的结合机构、中间镜筒彼此间的结合机构或中间镜筒与双目镜筒之间的结合机构，几乎都是采用日本实用新型公报实开昭60-11084号中公开的圆榫方式。同样，在实开平1-164401号中，揭示了采用组合棱镜的实体显微镜，图中示出了在透过一对光束的双目镜筒的下部形成有圆榫。
但是，象上述现有例那样用圆榫结合组件的光学仪器的结合机构，有以下的缺点。即，在实体显微镜中，为了适应用户的各种要求，有不少的系统中是将中间镜筒重叠2级、3级而构成的。在这种情况下，为了不产生遮光地在观察整个视野，必须把镜筒侧的有效直径做得很大。另外，为了提高性能，扩大视野，加大NA，必须增大光速的有效直径。
实开平1-164401号公报揭示的圆榫，如图12和图13所示，推压固定圆榫的斜面111，对接面的小直径部112的直径d11比大直径部113的直径d12小得多，光束的有效直径d13被对接面的小直径部112的直径d11所限制。如果加大有效直径，则加大榫本身，虽然缩短了左右光轴间距离，但如果加大榫，则使装置本身大型化。另外，光轴间距离基本上由物体侧的左右光轴的内向角、NA及装置本身的大小决定。伽利略式实体显微镜为22～24mm，要变更是很困难的。另外，为了系统的互换性，在很多情况下，榫的大小、光轴间距离不能变更。
本发明是鉴于上述问题而作出的，本发明提供一种能提高系统性能而不大型化、保持系统互换性的光学仪器的结合机构。
本发明的其它目的及优点，在下面的结合
中将更为清楚地了解。
为了实现上述目的，本发明所述的光学仪器结合机构，是用阳榫和阴榫构成的圆榫将具有若干平行光路的光学仪器组件结合起来，其特征在于，将上述阳榫的小直径部的一部分做成大于该小直径部的直径。
在本发明中，具有若干平行光路的光学仪器例如是实体显微镜、内窥镜、校正镜(硬性镜)或录像微型阴极射线管。
另外，在本发明中，该光学仪器结合机构例如是变距镜体与双目镜筒、变距镜体与中间镜筒、中间镜筒相互之间、或中间镜筒与双目镜筒的结合机构。
在本发明中，由于把阳榫的小直径部的一部分做成比该小直径部的直径大，所以，能把加大了透过若干平行光轴的光束有效直径的光学系统配置在比阳榫的小直径部直径大的部分。
本发明，由于把加大了透过若干平行光轴的光束有效直径的光学系统配置在比阳榫的小直径部直径大的部分，所以，能提高系统性能而不大型化，可保持系统的互换性。
图1是本发明实施例1实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的俯视图。
图2是本发明实施例1实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的局部正面剖面图。
图3是图1中的A-A剖面图。
图4是本发明实施例1实体显微镜的双目镜筒的变形例的圆榫部的俯视图。
图5是本发明实施例2实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的俯视图。
图6是本发明实施例2实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的局部正面剖面图。
图7是本发明实施例2的图5中的B-B剖面图。
图8是本发明实施例3实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的俯视图。
图9是本发明实施例3实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的侧面剖面图。
图10是本发明实施例3实体显微镜的双目镜筒的变形例的圆榫部的俯视图。
图11是现有实体显微镜的侧面图。
图12是表示现有实体显微镜的双目镜筒的圆榫的纵剖面图。
图13是表示现有实体显微镜的双目镜筒的圆榫的俯视图。
下面，参照
本发明的实施例。图1至图4表示本发明的实施例1。图1是实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的俯视图。图2是实体显微的双目镜筒的圆榫部的局部正面剖视图。图3是图1中的A-A剖面图。图4是实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的变形例俯视图。
在图1至图3中，在实体显微的双目镜筒10的下部，形成作为圆榫一方阳榫1。以双目镜筒10的阳榫1的中心为轴对称的对称位置处，平行地穿设着一对镜筒孔10a、10b，在镜筒孔10a、10b处分别通过镜头框3固定着成像镜头2。成像镜头2形成使观察像成像的光学系统，镜头框3的最小内径设定为与光束的有效直径d3相同。图中，双点划线表示与双目镜筒10结合着的变距镜体11，图1和图3中主要表示与双目镜筒10的阳榫1结合着的作为圆榫另一方的阴榫4。变距镜头11的对接面11a与双目镜筒10的对接面10c接触，在该双目镜筒10的对接面10c上穿设着一对长槽10d、10e，立设于对接面11a上的销6与该对长槽10d、10e嵌合。该长槽10d、10e中的一个与销6嵌合时，圆榫的圆周方向位置被限制、固定。
如图1和图2所示，为了确保与镜筒孔10a、10b的内径d4的隔壁，在阳榫1的斜面部1c的2个部位，形成比小直径部1b的直径d2大的伸出部1d。伸出部1d的外周与阳榫1的大直径部1a的直径d1相同。伸出部1d的宽度W相对于镜筒孔10a、10b的内径d4最好设定为0.5d4≤W≤1.5d4。伸出部1d以外的阳榫1的部分，与现有的圆榫同样地，将大直径部1a与小直径部1b之间形成喇叭状的斜面部1c。
在变距镜体11上形成阴榫4，只在抵接部4a、4b形成圆榫，其它部分形成圆弧形的退让部4c。抵部接4a、4b配设在以嵌入一对长槽10d、10e的销6为基准的对称位置处，设相互之间形成的角度为α，该α值最好设定为90°≤α≤120°。在抵接部4a、4b的相向面上穿设着阴螺纹，螺合着固定螺丝5，其前端推压阳榫1的斜面部1c，相反侧的斜面部1c与阴榫4的抵接部4a、4b抵接，使双目镜筒10的对接面10c与变距镜体11的对接面11a密接地固定。
下面，说明本发明实施例1的作用。拧松螺合在变距镜体11上的固定螺丝5，将阴榫4落入阳榫1，使螺合在对接面11a上的销6与双目镜筒10的对接面10c上的长槽10d嵌合，再拧紧固定螺丝5，将变距镜体11与双目镜筒10连接。当要使销6与长槽10e嵌合时，只要把双目镜筒10装在变距镜体11上，反方向地连接双目镜筒10即可。以上的连接方法与现有实体显微镜所用的圆榫的连接方法相同，榫的抵接面也与现有的圆榫同样。
根据本发明的实施例1，即使双目镜筒的大直径部直径与现有的相同，但是，由于在阳榫上设置了伸出部，所以可以比现有的圆榫加大光束的有效直径，而不失去圆榫原有的功能，可提高系统的性能。另外，由于把阳榫的伸出部宽度W设定在0.5d4≤W≤1.5d4的范围，把阴榫的抵接部相互之间的角度α设定为90°≤α≤120°的范围，所以，不但能牢固而有效地固定圆榫，而且能得到光束的最大有效直径。
本发明的实施例1中，阳榫的伸出部直径与大直径部相同，但并不局限于此，只要比小直径部直径大即可，根据光轴间距离及镜筒孔内径等适当地设定，该伸出部直径大于或小于大直径部直径都可以。但是，必须与阴榫的退让部范围或大小一致。另外，圆榫的固定方向也不限于图1至图3所示的方向，也可以如图4所示地进行变更，只要在与阳榫的伸出部不抵接的范围内都可以。
本发明的实施例1中，是对把双目镜筒连接到变距镜体上的连接机构作了说明，但也可以适用于变距镜体与中间镜筒、中间镜筒之间或中间镜筒与双目镜筒之间的连接机构。另外，实施例1是以实体显微镜为例进行说明的，但也适用于其它具有若干光路的内窥镜、校正镜或录相微型阴极射线管等的光学仪器，可得到同样的效果。图5至图7表示实施例2，图5是实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的俯视图。图6是实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的局部正面剖面图。图7是图5中的B-B剖面图。
在图5至图7中，在实体显微镜的双目镜筒20的下部，形成作为圆榫一方的阳榫22。以双目镜筒20的阳榫22的中心为轴对称的对称位置处，平行地穿设着一对镜筒孔20a、20b，在镜筒孔20a、20b处分别通过镜头框3固定着成像镜头2。成像镜头2形成使观察像成像的光学系统，镜头框3的最小内径设定为与光束的有效直径d3相同。图中，双点划线表示与双目镜筒20结合着的变距镜体21，图5和图7中主要表示与双目镜筒20的阳榫22结合着的作为圆榫另一方的阴榫23。
如图5和图6所示，为了确保与镜筒孔20a、20b的内径d4的隔壁，在阳榫22的斜面部22c的2个部位，形成从比小直径部22b的直径d2大的伸出部22d。伸出部22d的外周与阳榫22的大直径部22a的直径d1相同。伸出部22d的宽度W相对于镜筒孔20a、20b的内径d4最好设定为1.2d4≤W。宽度W的两侧面23e、23f平行于连接镜筒孔20a、20b的各光轴的连线。伸出部22d以外的阳榫20的部分，与现有的圆榫同样地，将大直径部22a与小直径部22b之间形成喇叭状的斜面部22c。
在变距镜体21上形成阴榫23，只在抵接部23a、23b形成圆榫，其它部分形成圆弧形的退让部23c。抵接部23a、23b配设在双目镜筒20的伸出部22d的宽度W一方侧面22e抵接的位置处，其顶接面23e形成为直径，与双目镜筒20的伸出部22d的侧面22e吻合。在抵接部23a、23b的相向面上穿设着阴螺纹，螺合着固定螺丝5，其前端推压阳榫22的斜面部22c，相反侧的斜面部22c与阴榫23的抵接部23a、23b抵接，使双目镜筒20的对接面20c与变距镜体21的对接面21a密接地固定。
下面说明本发明实施例2的作用。拧松螺合在变距镜体21上的固定螺丝5，将阴榫23落入阳榫22，使双目镜筒20的伸出部22d的宽度W的一方侧面22e与抵接部23a、23b的顶接面23e吻合，再拧紧固定螺丝5，将变距镜体21与双目镜筒20连接。当要使双目镜筒20的伸出部22d的宽度W的另一方侧面22f与抵接部23a、23b的顶接面23e一致时，只要把双目镜筒20装在变距镜体21上，反方向地连接双目镜筒20即可。上述的连接方法与现有实体显微镜中所用的圆榫连接方法相同，榫的抵接面也与现有圆榫同样。
根据本发明的实施例2，即使双目镜筒的大直径部直径与现有的相同，但是，由于在阳榫上设置了伸出部，所以，可以比现有的圆榫加大光束的有效直径，而不失去圆榫原有的功能，可提高系统的性能。另外，由于旋转方向位置由阳榫的顶接部和阳榫的伸出部的侧面决定，所以，不需要定位销等，可减低造价。
本发明的实施例2中，阳榫的伸出部直径与大直径部相同，但并不局限于此，只要比小直径部直径大即可，根据光轴间距离及镜筒孔内径等适当地设定，该伸出部直径大于或小于大直径部直径都可以。但是，必须与阴榫的退让部范围或大小一致。本发明的实施例2中，是对把双目镜筒连接到变距镜体上的连接机构作了说明，但也可以适用于变距镜体与中间镜筒、中间镜筒之间或中间镜筒与双目镜筒之间的连接机构。另外，是以实体显微镜为例进行说明的，但也适用于其它具有若干光路的内窥镜、校正镜或录相微型阴极射线管等的光学仪器，可得到同样的效果。图8至图10表示本发明的实施例3，图8是实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的俯视图。图9是实体显微镜的双目镜筒的圆榫部的侧面剖面图。图10是实体显微镜的双目镜筒的圆榫部变形例的俯视图。
在图8和图9中，在实体显微镜的双目镜筒30的下部，形成作为圆榫一方的阳榫32。以双目镜筒30的阳榫32的中心为轴心的圆周上3等分位置处，平行地穿设着3个镜筒孔30a、30b、30c，在镜筒孔30a、30b处分别通过镜头框3A、3B固定着成像镜头2A、2B。在镜筒孔30c，通过镜头框3C固定着成像镜头2C。成像镜头2A、2B形成使观察像成像的光学系统，成像镜头2C形成使照像摄影用的像成像的光学系统。镜头框3A、3B、3C的最小内径设定为与光束的有效直径d3相同。
图中，双点划线表示与双目镜筒30结合着的变距镜体31，主要表示与双目镜筒30的阳榫32结合着的作为圆榫另一方的阴榫33。变距镜头31的对接面31a与双目镜筒30的对接面30f接触，在该双目镜筒30的对接面上30f上穿设着一对长槽30d，立设于对接面31a上的销6与该对长槽30d嵌合。该长槽30d与销6嵌合时，圆榫的圆周方向位置被限制、固定。
如图8和图9所示，为了确保与镜筒孔30a、30b、30c的内径d4的隔壁，在阳榫32的斜面部32c的3个部位形成比小直径部32b的直径d2大的伸出部32d。伸出部32d的外周与阳榫32的大直径部32a的直径d1相同。伸出部32d的宽度W相对于镜筒孔30a、30b、30c的内径d4最好设定为0.5d4≤W≤1.5d4。伸出部32d以外的阳榫32的部分，与现有的圆榫同样地，将大直径部32a与小直径部32b之间形成喇叭状的斜面部32c。
在变距镜体31上形成阴榫33，只在抵接部33a、33b形成圆榫，其它部分形成圆弧形的退让部33c。抵接部33a、33b配设在以嵌入长槽30d的销6为基准的对称位置处，设相互之间形成的角度为90°≤α≤120°。在抵接部33a、33b的相向面上穿设着阴螺纹，螺合着固定螺丝5，其前端推压阳榫32的斜面部32c，相反侧的斜面部32c与阴榫33的抵接部33a、33b抵接，使双目镜筒30的对接面30f与变距镜体31的对接面31a密接地固定。
下面，说明本发明实施例3的作用。拧松螺合在变距镜体31上的固定螺丝5，将阴榫33落入阳榫32，使螺合在对接面31a上的销6与双目镜筒30的对接面30f上的长槽30d嵌合，再拧紧固定螺丝5，将变距镜体31与双目镜筒30连接。以上的连接方法与现有实体显微镜所用的圆榫的连接方法相同，榫的抵接面也与现有的圆榫同样。
根据本发明的实施例3，即使双目镜筒的大直径部直径与现有的相同，但是，由于在阳榫上设置了伸出部，所以，可以比现有的圆榫加大光束的有效直径，而不失去圆榫原有的功能，可提高系统的性能。另外，由于把阳榫的伸出部宽度W设定在0.5d4≤W≤1.5d4的范围，把阴榫的抵接部相互之间的角度α设定为90°≤α≤120°的范围，所以，不全能牢固而有效地固定圆榫，而且能使得到光束的最大有效直径。
本发明的实施例3中，阳榫的伸出部直径与大直径部相同，但并不局限于此，只要比小直径部直径大即可，根据光轴间距离及镜筒孔内径等适当地设定，该伸出部直径大于或小于大直径部直径都可以。但是，必须与阴榫的退让部范围或大小一致。另本实施例3中，是对有3个光路为例进行说明的，但如图10所示，也可适用于具有4个光路的装置，可得到同样的效果。另外，该装置除了双目镜筒观察的光路外，还具有照像光路、照明光路等。
本发明的实施例3中，是对把双目镜筒连接到变距镜体上的连接机构作了说明，但也可以适用于变距镜体与中间镜筒、中间镜筒之间或中间镜筒与双目镜筒之间的连接机构。另外，实施例3是以实体显微镜为例进行说明的，但也适用于其它具有若干光路的内窥镜、校正镜或录相微型阴极射线管等的光学仪器，可得到同样的效果。
权利要求
1.光学仪器的结合机构，用阳榫和阴榫构成的圆榫将具有若干平行光路的光学仪器组件结合起来，其特征在于，将上述阳榫的小直径部的一部分做成大于该小直径部的直径。
2.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，具有若干平行光路的光学仪器组件是实体显微镜、内窥镜、校正镜(硬性镜)或录像微型阴极射线管。
3.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，该光学仪器的结合机构是变距镜体与双目镜筒、变距镜体与中间镜筒、中间镜筒相互之间、或中间镜筒与双目镜筒的结合机构。
4.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，上述比阳榫小直径部直径大的伸出部与上述若干光路的数目相同，上述若干光路的配置位置分别与该伸出部对应。
5.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，比上述阳榫的小直径部直径大的伸出部的外周，与该阳榫的大直径部相同。
6.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，比阳榫的小直径部直径大的伸出部的宽度W，相对于若干光路的内径d设定为0.5d≤W≤1.5d。
7.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，比阳榫的小直径部直径大的伸出部和上述相互平行的若干光路分别为2个。
8.如权利要求7所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，阳榫的伸出部和小直径部的各交界部，分别与上述阴榫的对应凸部侧面抵接。
9.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，具有定位机构，该定位机构进行相对于圆榫中心轴的旋转方向的定位。
10.如权利要求9所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，上述定位机构是使阴榫和阳榫彼此对应的一对销和嵌合孔。
11.如权利要求9所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，上述定位机构是由阴榫凸部的侧面、与该侧面抵接的阳榫的小直径部和比该小直径部直径大的伸出部的交界部所构成。
12.如权利要求1所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，比阳榫的小直径部大的伸出部和相互平行的若干光路分别是3个。
13.一种实体显微镜，具有相互平行的2个光路，其特征在于，该实体显微镜内的光学组件之间的至少一个部位是用阳榫和阴榫构成的圆榫结合的，而且，在阳榫的小直径部上的至少2个部位，形成比该小直径部的直径大的伸出部，与该伸出部对应地配置着上述2个光路。
14.如权利要求13所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，用圆榫结合的光学组件是变距镜体和双目镜筒。
15.如权利要求13所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，用圆椎结合的光学组件是变距镜体和中间镜筒。
16.如权利要求13所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，用圆榫结合的光学组件是2个不同的中间镜筒。
17.如权利要求13所述的光学仪器的结合机构，其特征在于，用圆榫结合的光学组件是中间镜筒和双目镜筒。
全文摘要
本发明提供一种光学仪器的结合机构,用阳榫和阴榫构成的圆榫将具有若干相互平行光路的光学仪器组件结合起来,阳榫的小直径部的一部分比该小直径部直径大。本发明的光学仪器结合机构能提高系统性能而不大型化,能保护系统的互换性。
文档编号G02B21/22GK1188241SQ9711624
公开日1998年7月22日 申请日期1997年8月22日 优先权日1996年8月23日
发明者祐川实 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社