光学组件及测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光学组件及测量装置，该光学组件具有：物镜（１）、配置在该物镜（１）的光轴上且将从物镜（１）射出的光束成像的成像透镜（２）、配置在物镜（１）和成像透镜（２）之间且远焦倍率（α１、α２）不同的多个远焦光学系统（１１、１２）以及将该多个远焦光学系统（１１、１２）中的任一个转换到物镜（１）的光轴上的转换机构（２１）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学组件及测量装置。具体地涉及一种能够改变光学倍 率的光学组件及测量装置。
技术介绍
在图像测量机、光学器件等中，作为改变光学倍率的方法，以往采用了 各种各样的方法。如图3所示，将使用物镜1和成像透镜2进行成像的光学系统称为无限 远校正光学系统(無限遠補正光学系)。在此，如果设物镜1的焦距为fl、 成像透镜2的焦距为f2,则光学倍率卩表示为在固定物镜1的焦距fl的情况下，如果改变成〗象透镜2的焦距f2，则 能够改变光学倍率P 。改变成像透镜2的焦距2的方式已知有两种， 一种是转换成像透镜2的 透镜转换方式，另一种是转换来自物镜l的光路的光路转换方式。如图4所示，前者的透镜转换方式构成为，使用滑动机构3将焦距f2、 G不同的成像透镜2A、 2B转换到物镜1的光轴上，该滑动机构3为向与物 镜1的光轴正交的方向滑动的机构；或者构成为使用转台机构(夕一^:y卜 機構)将焦距不同的成像透镜转换到物镜1的光轴上(例如，参照文献1: 曰本特开平9-304682号公报等)。如图5所示，后者的光路转换方式构成为使用两个半透明反射镜4、 5将来自物镜1的光束分支为两个光路，在各分支光路上配置焦距f2、 f3不 同的成像透镜2A、 2B。在各分支光路上配置机械快门6、 7,通过该机械快 门6、 7的转换来转换光路，进行倍率转换。然而，在现有的倍率转换方式中存在以下;果题。在前者的透镜转换方式的情况下，由于滑动机构、转台机构的机构精度(包括再现性等)存在限度，因此，在进行倍率转换时成像透镜2A、 2B的 光轴相对物镜l的光轴偏离。于是，由于导致像侧焦点位置的中心偏离，因 此存在不能进行高精度的测量的课题。在后者的光路转换方式的情况下，由于成像透镜2A、 2B不移动，因此， 在进行倍率转换时成像透镜2A、 2B的光轴相对物镜1的光轴不偏离。然而， 由于需要通过半透明反射镜4、 5进行光路分支，因此，不仅产生光量降低， 而且，由于必须与成像透镜2A、 2B对应地分别配置照相才几等摄像机构，所 以存在经济负担大的课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是消除上述课题，并提供一种光学组件及测量装置， 在不伴随经济负担增大的情况下，尽可能减小在倍率转换时产生的因光轴的 偏离而带来的影响，并且能够实现高精度的测量。本专利技术的光学组件，其特征在于，具有物镜；配置在该物镜的光轴上 且将从物镜射出的光束成像的成像透镜；配置在所述物镜和所述成像透镜之 间且远焦倍率不同的多个远焦光学系统；以及将该多个远焦光学系统中的任 一个转换到所迷物^:的光轴上的转换积4勾。根据该结构，在进行倍率转换时，通过转换机构的转换动作，将多个远 焦光学系统中的任一个转换到物镜的光轴上。如果设物镜的焦距为fl、成像透镜的焦距为f2、远焦光学系统的远焦 倍率为a，则光学组件的光学倍率卩表示为|3=(固)xa。因而，通过转换才几构的转换动作，如果将转换倍率不同的远焦光学系统 转换到物镜的光轴上，则能够转换光学倍率。在进行该倍率转换动作时，即使远焦光学系统的光轴相对物镜及成像透 镜的光轴偏离，由于来自远焦光学系统的平行光束一定成像在成像透镜的光 轴中心，因此，也能够尽可能减小像側焦点的中心偏离。因而，能够实现高 精度的测量。当然，由于不是将光路分支的方式，因此也不存在光量降低等问题，而 且，因增设照相机等摄像机构而产生的经济负担也少。在本专利技术的光学组件中，优选为所述转换机构由滑动机构和转台机构中的任一个构成，所述滑动机构使所述多个远焦光学系统向与所述物镜的光轴 大致正交的方向直线移动，所述转台机构使所述多个远焦光学系统进行圓弧移动。根据该结构，即使不把滑动机构或转台机构的机构精度或重复精度精加 工成高精度，也能够降低因光轴的偏离而带来的影响，因此，能够简单且廉 价地制造这些滑动机构或转台机构。因而，作为光学组件整体也可谋求降低 成本。本专利技术的测量装置，其特征在于，具有上述任一个光学组件。在此，作为测量装置是包括图像测量机、光学测量显微镜等的意思。根据这种结构，能够提供可以期待上述效果的图像测量机、光学测量显微镜等。附图说明图l是表示本专利技术的光学组件的实施方式的图2是在图1的实施方式中表示倍率转换后的状态的图;图3是表示无限远校正光学系统的图4是表示现有的倍率转换时的透镜转换方式的图5是表示现有的倍率转换时的光路转换方式的图。具体实施例方式〈整体结构的说明(参照图l和图2)〉图l是表示本实施方式的光学组件的图，图2是表示倍率转换后的状态的图。本实施方式的光学组件具有物镜l、配置在该物镜1的光轴上且将从 物镜1射出的光束成像的成像透镜2、配置在物镜1和成像透镜2之间的多 个远焦光学系统ll、 12、以及将该多个远焦光学系统11、 12中的任一个转 换到物镜1的光轴上的转换机构21。物镜1和成像透镜2配置为光轴相互一致且相距间隔。即，物镜1与成 像透镜2相距间隔而配置，以使成像透镜2的光轴与物镜1的光轴一致。远焦光学系统11、 12具有远焦倍率不同的第一远焦光学系统11和第二 远焦光学系统12。5第一远焦光学系统11由配置在物镜1侧的焦距为f3的凸透镜11A和配 置在成像透镜2侧的焦距为f4的凸透镜11B构成。即，由具有两个凸透镜 的开普勒型远焦光学系统构成。凸透镜IIA和凸透镜11B配置为凸透镜11B 的前侧焦点位置与凸透镜11A的后侧焦点位置一致。因而，第一远焦光学系 统11的远焦倍率al表示为al = f3/f4。第二远焦光学系统12由配置在物镜1侧的焦距为f5的凸透镜12A和配 置在成像透镜2侧的焦距为f6的凸透镜12B构成。即，由具有两个凸透镜 的开普勒型远焦光学系统构成。凸透镜12A和凸透镜12B配置为凸透镜12B 的前侧焦点位置与凸透镜12A的后侧焦点位置一致。因而，第二远焦光学系 统12的远焦倍率a2表示为a2 = f5/f6。转换机构21由滑动机构3构成，该滑动才几构3将第一远焦光学系统11 和第二光学系统12向与物镜1的光轴大致正交的方向呈直线地滑动。滑动机构3可以采用公知的机构。例如，构成为具有向与物镜1的光轴 正交的方向滑动的滑块以及引导该滑块的引导机构，并且在滑块的滑动方向 上相距间隔地配置有第一远焦光学系统11和第二远焦光学系统12。因而， 如果使滑块向与物镜1的光轴正交的方向滑动，则远焦光学系统ll、 12中 的任一个被转换到物镜1的光轴上。另外，虽然在图l和图2中未示出，但是关于照明光，例如也可以设置 成，在物镜1和远焦光学系统11、 12之间插入半透明反射镜，从与物镜1 的光轴正交的方向将照明光入射到该半透明反射镜。另外，如果在成像透镜2的成像位置配置CCD照相机等摄像机构，则 能够作为图像测量机而构成。 〈倍率转换动作〉在图l的状态下，由于第一远焦光学系统11的远焦倍率为al，因此， 光学组件的倍率pi表示为 卩1=(論)xai。从该状态使滑动机构3滑动，将第二远焦光学系统12转换到物镜1的 光轴上。于是，如图2所示，第二远焦光学系统12的光轴相对物镜1的光轴有6可能产生偏离的情况。即使第二远焦光学系统12的光轴相对物镜1的光轴 偏离，由于来自第二远焦光学系统12的平行光束一定成像在成像透镜2的 光轴中心，因此，也能够尽可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学组件，其特征在于，具有：　物镜；　成像透镜，其配置在所述物镜的光轴上且将从物镜射出的光束成像；　多个远焦光学系统，其配置在所述物镜和所述成像透镜之间且远焦倍率不同；以及　转换机构，其将所述多个远焦光学系统中的 任一个转换到所述物镜的光轴上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：下川清治，长滨龙也，森内荣介，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：JP[日本]