远心透镜光学系统及图像测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供远心透镜光学系统及图像测定装置。该远心透 镜光学系统包括前侧透镜组(31)、前侧焦点与前侧透镜组(31) 的后侧焦点重合地配置的后侧透镜组(32A、32B)、和配置在 前侧透镜组的后侧焦点与上述后侧透镜组的前侧焦点重合的位 置的光圈机构(33A、33B)。前侧透镜组及上述后侧透镜组中 的一方由倍率不同的多组变倍透镜组构成，光圈机构与各变倍 透镜组相对应地设有多个，包括可选择地将这些变倍透镜组及 与其相对应的光圈机构中的任一对成对的变倍透镜组和光圈机 构切换到前侧透镜组及上述后侧透镜组中的另一方的光轴上的 倍率切换机构(5)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及远心透镜光学系统及图像测定装置。
技术介绍
/>知有一种这样的所谓的两侧远心透4竟光学系统，即，透 镜组由前侧透4竟组和后侧透镜组这两部分构成， <吏前侧透镜组 的后侧焦点与后侧透镜组的前侧焦点重合地排列设置，在该焦 点位置设有光圈。远心透镜光学系统的特征在于，物体视场较宽，焦深较深， 成像倍率与物体的位置无关而由前侧透4竟组和后侧透镜组的焦 距决定。因此，远心透4竟光学系统大多用于Xil测刀刃工具类、 机械零件、已装配的电子零件等具有高度差的观测对象。但是，远心透镜光学系统在原理上，其分辨率与焦深成反 比。即，在欲获得较大的焦深时，分辨率会变小。 一旦将焦深 设定得较深之后，为了进一步利用高分辨率进行观测，需要将 透镜更换为倍率较高的透镜，或者另外利用高分辨率的显微镜 进行观测。在更换透镜或采用另外的显微镜时，会增加观测的 劳动量，产生因作业繁瑣而导致工作效率降低这样的问题。另 外，由于要另外准备透镜、显微镜，会产生增加成本这样的问 题。因此，本申请人提出了可解决这些问题的远心透镜光学系 统及图像测定装置(参照文献l:日本特开2003 - 232999号公报)。其构造为，包括前侧透镜组、前侧焦点与该前侧透镜的后 侧焦点重合地配置的后侧透镜组、和配置在前侧透镜组的后侧4焦点和后侧透镜组的前侧焦点重合的位置的光圏机构，在光圏 机构中设有可改变凄t值孔径的数值孔径变更才几构。采用该构造，由于在光圈机构中设有数值孔径变更机构， 因此，可以改变数值孔径。远心透镜光学系统具有焦深与分辨 率成反比的关系。在利用数值孔径变更机构减小数值孔径时， 分辨率降低，j旦可以加大焦深。即，可以清晰地观察测定具有高度差的测定对象。另一方面，在利用数值孔径变更机构增大 数值孔径时，焦深变小，但可以提高分辨率。即，可以利用高 分辨率精密地》见察观，J定测定对象。但是，由于上述远心透镜光学系统是单倍率，因此，产生 观须'J对象工件受到限制这样的问题。另外，在远心透镜光学系统中公知有变焦距构造，但在该 类型中，难以使倍率与光圈机构的光圈直径相关联。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于为了消除以往问题而提供这样的远 心透镜光学系统及图像测定装置，即，通过可以改变倍率，并 且可以简单地切换为与该倍率相匹配的光圈才几构而进行观察， 可谋求扩大测定对象工件并提高测定工作效率。本专利技术的远心透4竟光学系统包括前侧透4竟组、前侧焦点与 上述前侧透镜组的后侧焦点重合地配置的后侧透镜组、和配置 在上述前侧透4竟组的后侧焦点与上述后侧透4竟组的前侧焦点重 合的位置的光圏机构，其特征在于，上述前侧透镜组及上述后 侧透镜组中的一个由倍率不同的多组变倍透镜组构成，上述光 圏机构分别与上述各变倍透镜组相对应地设置，包括可选择地 将这些变倍透镜组及与其相对应的光圈机构中的任一对成对的 变倍透镜组和光圈机构切换到上述前侧透镜组及上述后侧透镜组中的另 一方的光轴上的倍率切换机构。采用该构造，由于前侧透4竟组及后侧透4竟组中的一方由倍 率不同的多组变倍透镜组构成，光圏机构分别与各组变倍透镜 组相对应地设置，并且设有可选择地将这些变倍透镜组及与其 相对应的光圏机构中的任一对成对的变倍透镜组和光圏机构切 换到前侧透镜组及后侧透镜组中的另 一方的光轴上的倍率切换 机构，因此，可在利用倍率切换机构将期望倍率的变倍透镜组 切换到前侧透镜组及后侧透镜组中的另 一方的光轴上时，将与 该变倍透镜组相对应地设置的光圈机构也一起切换到光轴上。因而，能够以期望倍率观察测定对象工件，并且可以自动 地选择与该倍率相匹配的光圏才几构，因此，可i某求扩大测定对 象工件并提高测定工作效率。本专利技术的远心透镜光学系统优选为，上述倍率切换机构包 括滑板、可沿与上述前侧透镜组及上述后侧透镜组中的另 一方 光轴大致正交的方向滑动地支承该滑板的引导机构、和滑动操 作上述滑板的倍率切换操作部，在上述滑板上，沿着上述滑动 方向排列设置有多对成对的上述变倍透镜组及与其相对应的光 圈才几构。采用该构造，在利用倍率切换操作部滑动操作滑板时，可 将成对的设置于滑4反的变倍透镜组及与其相对应的光圈机构切 换到前侧透镜组及后侧透镜组的另一方光轴上。即，通过滑动 操作滑板，可进行倍率的切换操作，因此切换操作极为简单。本专利技术的远心透镜光学系统优选为，上述各光圈机构由可 改变数值孔径的数值孔径变更机构构成。采用该构造，由于各光圏机构由数值孔径变更机构构成， 因此，可以改变各光圈机构的数值孔径。远心透镜光学系统具 有焦深与分辨率成反比的关系。在利用数值孔径变更机构减小数值孔径时，分辨率降低，但可以加大焦深。即，可以清晰地 观察具有高度差的测定对象。另一方面，在利用数值孔径变更 机构增大数值孔径时，焦深变小，但可以提高分辨率。即，可 以利用高分辨率精密地观测测定测定对象。因而，通过由数值孔径变更机构改变数值孔径，可以广泛 地应对从要求大焦深的用途到要求高分辨率的用途。因此，可 以利用 一 个远心透镜光学系统连续地进行用途不同的观测。结 果，起到显著提高工作效率的效果。并且，由于也可以不必根 据用途而另外准备显微镜等，因此，也有助于削减成本。本专利技术的远心透镜光学系统优选为，上述数值孔径变更机构包括2个以上的具有阶段性地不同的数值孔径的光圈，通过 改变上述光圏来改变上述数值孔径。采用该结构，通过改为数值孔径不同的光圈，可以改变数 值孔径。因此，可以利用 一个远心透4竟光学系统连续地进行用 途不同的观测(大焦深、高分辨率等)，从而可以提高工作效率。 由于也可以不必另外准备显微镜，因此，可以削减成本。只要预先准备多个具有规定的数值孔径的光圏，并将与各 个数值孔径相对应的光学性能(焦深、分辨率等)做成已知状 态，就可以根据各种观测对象、各种用途容易地选择最佳的数 值孔径。在处理观测到的图像而进行图像测定的情况下等时， 由于光学性能已知，因此可以进行最佳的图像测定。本专利技术的远心透镜光学系统优选为，上述各光圈机构包括 配置在上述前侧透镜组及上述后侧透镜组的另 一 方光轴上的第 l光圈、以中间部分可摆动且前端可自上述第l光圏的位置退出 的方式被支承的摆动杆、和形成在该摆动杆的前端且直径小于 上述第l光圈的直径的第2光圈而构成，设有可转动地连结上述 各光圏机构的摆动杆的基端、且以摆动支点为中心使这些摆动杆摆动的数值孔径切换操作部。采用该结构，通过使摆动杆摆动工作，可以改变位于光轴 上的光圈的数值孔径。通过根据观测对象、用途选择数值孔径， 可以利用 一个远心透镜光学系统连续地进行用途不同的观测， 从而可以#是高工作效率。而且，通过数值孔径切换操作部，各光圈机构的摆动杆的 基端可转动地被连结，各光圏机构的摆动杆能以摆动支点为中 心摆动，因此，在将变倍透镜组及与其相对应的光圏机构中的 任 一 对成对的变倍透镜组和光圈机构切换到前侧透镜组及后侧 透镜组的另 一 方的光轴上的状态下，只要操作数值孔径切换操 作部，就可以改变位于光轴上的光圈机构的数值孔径。即，通 过操作1个数值孔径切换操作部，可以改变位于光轴上的光圈 机构的数值孔径，因此使用方便性优良。本专利技术的远心透镜光学系统优选为，上述倍率切换操作部 和上述数值孔径切换操作部与上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远心透镜光学系统，该远心透镜光学系统包括前侧透镜组、前侧焦点与上述前侧透镜组的后侧焦点重合地配置的后侧透镜组、和配置在上述前侧透镜组的后侧焦点与上述后侧透镜组的前侧焦点重合的位置的光圈机构，其特征在于，　上述前侧透镜组及上述后侧透 镜组中的一方由倍率不同的多组变倍透镜组构成；　上述光圈机构分别与上述各变倍透镜组相对应地设置；　包括可选择地将这些变倍透镜组及与其相对应的光圈机构中的任一对成对的变倍透镜组和光圈机构切换到上述前侧透镜组及上述后侧透镜组中的另一方 光轴上的倍率切换机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：矶部仁志，有泽胜义，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：JP