(57)【要約】【課題】滑らかな傾角調整及び安定した傾角保持が可能な傾斜ステージとこれを有する顕微鏡を提供すること。【解決手段】ベース部２１と、ベース部２１に装着され、ベース部２１に対して摺動しながら傾斜可能なステージ部２３と、ベース部２１に対するステージ部２３の傾角を調整及び保持するために、ベース部２１とステージ部２３とで画成される密閉空間４７内の気圧を調整する気圧調整手段とを有する傾斜ステージ３。【選択図】図３
2010250009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部に装着され、前記ベース部に対して摺動しながら傾斜可能なステージ部と、
前記ベース部に対する前記ステージ部の傾角を調整及び保持するために、前記ベース部と前記ステージ部とで画成される密閉空間内の気圧を調整する気圧調整手段とを有することを特徴とする傾斜ステージ。
【請求項２】
前記気圧調整手段はシリンダー部とピストン部を含むことを特徴とする請求項１に記載の傾斜ステージ。
【請求項３】
前記ステージ部は試料載置面の裏面に略半球状の凸部を有し、
前記ベース部は、上端部分が前記凸部に当接し、密閉空間を形成する前記シリンダー部と、当該シリンダー部内を進退することによって前記密閉空間内の気圧を調整する前記ピストン部とを有することを特徴とする請求項２に記載の傾斜ステージ。
【請求項４】
前記ピストン部の外周に形成された斜溝と、前記斜溝に嵌るピンとを有し、前記斜溝に嵌った前記ピンが前記シリンダー部の中心線の回りに回転することによって、前記ピストン部が進退することを特徴とする請求項２又は３に記載の傾斜ステージ。
【請求項５】
前記斜溝は前記ピストン部の位置を固定するための係止溝を有することを特徴とする請求項４に記載の傾斜ステージ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の傾斜ステージを有することを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜ステージとこれを有する顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡などで試料を傾けて観察するための傾斜ステージとして、試料を載置するステージ部をベース部に対して摺動させながら傾斜させる構成のものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の傾斜ステージは、安定した傾角保持のために摺動面の粗度を上げて摩擦力を大きくすると傾角調整時の動きが重くなる。一方、傾角調整時の動きを滑らかにするために摺動面の粗度を下げて摩擦力を小さくすると安定した傾角保持が困難になる。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、滑らかな傾角調整及び安定した傾角保持が可能な傾斜ステージを提供することを目的とし、また、この傾斜ステージを有する顕微鏡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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る傾斜ステージは、ベース部と、前記ベース部に装着され、前記ベース部に対して摺動しながら傾斜可能なステージ部と、前記ベース部に対する前記ステージ部の傾角を調整及び保持するために、前記ベース部と前記ステージ部とで画成される密閉空間内の気圧を調整する気圧調整手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る顕微鏡は、前記傾斜ステージを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、滑らかな傾角調整及び安定した傾角保持が可能な傾斜ステージとこれを有する顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る傾斜ステージを備えた顕微鏡を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】第１実施形態に係る傾斜ステージの正面図である。
【図３】第１実施形態に係る傾斜ステージの縦断面図である。
【図４】図３に示される傾斜ステージのＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３に示される傾斜ステージの固定部の下面図である。
【図６】図３に示される傾斜ステージのピストン部の外貌図であり、（ａ）はピストン部を回転止めピンの中心線に沿って見た図、（ｂ）は（ａ）のピストン部の右側面図である。
【図７】第２実施形態に係る傾斜ステージの縦断面図であり、ピストン部が上がった状態を示す。
【図８】図７に示される傾斜ステージのＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図７に示される傾斜ステージの固定部の下面図である。
【図１０】第２実施形態に係る傾斜ステージの縦断面図であり、ピストン部が下がった状態を示す。
【図１１】図１０に示される傾斜ステージのＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】図１０に示される傾斜ステージの固定部の下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願の実施形態に係る傾斜ステージとこれを有する顕微鏡について図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態の傾斜ステージ３を備えた顕微鏡１の全体的な構成について図１を参照して説明する。なお、土台５に設置する傾斜ステージ３は後述する第２実施形態のものでもよい。また、図１に示す顕微鏡１は一例であり、この形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１に示すように、顕微鏡（実体顕微鏡）１は、土台５、支柱７、アーム９、アーム９に取り付けられた対物レンズ１１、双眼鏡筒１３、接眼レンズ１５等を有する。アーム９は支柱７に設けられた上下動ハンドル１７を操作することによって上下方向（対物レンズ１１の光軸方向）に移動させることができる。符号１９は対物レンズ１１と接眼レンズ１５の間に設けられる不図示のズームレンズを駆動するズームハンドルを示す。土台５には、上面に載置した不図示の試料を対物レンズ１１の光軸に対して傾けて観察するための第１実施形態の傾斜ステージ３が設置されている。
【００１３】
次に、第１実施形態の傾斜ステージ３について、顕微鏡１に設置するものとして図２から図６を参照して説明する。
【００１４】
基本的な構成を説明する。図２に示すように、傾斜ステージ３は、土台５に設置するベース部２１と、その上に置かれたステージ部２３とからなる。ステージ部２３は、上面に試料が載置される円板状のステージ板２５と、ステージ板２５の裏面に設けられた略半球状のカップ（凸部）２７とからなる。図２ではベース部２１を簡略化して描いており、その構成については後述する。
【００１５】
図２に二点鎖線で示すように、ステージ部２３はベース部２１に対して摺動しながら傾斜可能である。即ち、固定されているベース部２１の上端部分はカップ（凸部）２７に当接する受座２９となっており、カップ２７を受座２９に対して摺動させながら回転させることによって、試料が載置されるステージ板２５の上面が水平状態から傾斜し、受座２９とカップ２７との摩擦によって傾角（傾斜角度）が保持される構成である。
【００１６】
ステージ部２３は傾斜ステージ３を上方から見て全方向へ傾斜することができる。そして、後述のように、第１実施形態の傾斜ステージ３は、ステージ部２３の傾角を調整及び保持するために、ベース部２１とステージ部２３とで画成される空間内の気圧を調整する気圧調整手段を有している。気圧調整を行うことにより、上述の受座２９とカップ２７の間の摩擦力が調整され、ステージ部２３の滑らかな傾角調整及び安定した傾角保持が可能となる。
【００１７】
ベース部２１の構成と気圧調整手段について説明する。図３に示すように、ベース部２１は固定部３１と回転部３３とを有する。固定部３１は、円板部３５と、円板部３５に連続するシリンダー部３７とからなる。シリンダー部３７に円筒状の回転部３３が回転可能に外嵌している。回転部３３と円板部３５とは外径が一致しており、回転部３３の回転軸はシリンダー部３７の中心線に一致している。シリンダー部３７は上端部分の円形溝３９に取り付けたゴムリング４１を有し、ゴムリング４１がカップ２７に円状に当接して上述の受座２９を構成している。ゴムリング４１の素材は硬度の高い滑り易いゴム（テフロンゴム等）とする。
【００１８】
ベース部２１は、シリンダー部３７内を上下動（進退）できるピストン部４３を有する。ピストン部４３の上端部分外周にはシリンダー部３７の内壁に密着するゴムパッキン４５が取り付けられている。シリンダー部３７、ゴムパッキン４５付きのピストン部４３、及びカップ２７により、カップ２７下方のシリンダー部３７内に密閉された空間４７が画成され、ピストン部４３を上下動させることにより、この密閉空間４７内の気圧を調整することができる。ピストン部４３を下方へ移動させれば空間４７内の気圧は下がり、ピストン部４３を上方へ移動させれば空間４７内の気圧は上がる。図３は、ピストン部４３が限界まで上がった状態を示している。また、カップ２７とシリンダー部３７の接触部分に上記のゴムリング４１を用いているため、ゴムの弾性によりカップ２７とゴムリング４１が密着し、空間４７内の高気密状態が維持される。なお、以上の構成は後述する第２実施形態も同様である。
【００１９】
ピストン部４３を上下動させる機構について説明する。図３、図４、図６に示すように、ピストン部４３の外周には斜溝４９が形成されている。斜溝４９は、図４の断面図で見てピストン部４３の外周に沿って中心角が略９０°の円弧を形作るように形成されている。ピストン部４３の外周の反対側にも同様の斜溝４９が形成されている。また、シリンダー部３７には、シリンダー部３７の中心線に垂直な平面に沿って２つの扇形孔５１が形成されている。２つの扇形孔５１は、図４の断面図で見て２つの斜溝４９にそれぞれ対向する位置に、中心角が略９０°となるように形成されている。
【００２０】
図３、図４に示すように、回転部３３には、その径方向内側に延在する２つのピン５３が外側から挿嵌されて固定されている。２つのピン５３は、回転部３３の１つの直径上に対向して配置され、２つの扇形孔５１をそれぞれ通って先端が２つの斜溝４９にそれぞれ嵌っている。各々のピン５３は、回転部３３と一体となってシリンダー部３７の中心線の回りに回転すると共に、扇形孔５１及び斜溝４９の一端から他端まで移動することができる。
【００２１】
図３から図６に示すように、ピストン部４３は、シリンダー部３７の底部中央に形成された下に貫通する円筒孔５５に上下動可能に嵌っている。また、ピストン部４３には、ピストン部４３の下方部分を直径に沿って貫通する回転止めピン５７が設けられており、この回転止めピン５７の両端部が、円筒孔５５に連続してその直径の両端から径方向外側に形成された２つの溝５９に入り込んでいる。回転止めピン５７と溝５９によって、シリンダー部３７内でのピストン部４３の回転が防止されている。
【００２２】
回転部３３を図４で見て左回り或いは右回りに回転すると、回転部３３に固定されている２つのピン５３も同様に回転し、これらに嵌る２つの斜溝４９を有するピストン部４３が上方或いは下方へ移動する。また、２つの斜溝４９の上端部は僅かに下方へ屈曲し、２つのピン５３の先端とそれぞれ係合することによってピストン部４３の上下方向位置を固定する係止溝６１を形作っている（図６参照）。なお、係止溝６１の数は１つの斜溝４９につき１つとは限らず、例えばもう１つの係止溝６１を斜溝４９の中間部に形成してもよい。
【００２３】
第１実施形態の傾斜ステージ３は以上のように構成されている。ユーザーは、始めに例えば図３に示すようにピストン部４３を限界まで上げ、ベース部２１の上にステージ部２３を置いて空間４７内の気圧が大気圧と釣り合っている状態にしておく。この状態ではステージ部２３は滑らかに傾斜させることができる。ステージ部２３を傾斜させて傾角を調整し、望みの角度にしてから、回転部３３を図４で見て右回りに略９０°回転してピストン部４３を下方へ移動させる。すると、空間４７内の気圧は下がり、大気圧との気圧差によりステージ部２３にはベース部２１に引き付けられるような力が作用し、ゴムリング４１（受座２９）とカップ２７の間の摩擦力が増大することで傾角が確実に固定される。
【００２４】
また、この状態から、回転部３３を図４で見て左回りに略９０°回転してピストン部４３を上方へ移動させて元の位置に戻せば、再び空間４７内の気圧が大気圧と釣り合っている状態に戻り、ステージ部２３の傾角の固定が解除されて滑らかな傾角調整が可能となる。
【００２５】
なお、傾角を固定するために上述のようにしてピストン部４３を下方へ移動させて空間４７内の気圧を下げた際、上述の係止溝６１とピン５３の先端が係合することにより、ピストン部４３が自然に元の位置に戻ることを防ぐことができる。また、上述のようにもう１つの係止溝６１を斜溝４９の中間部に形成している場合は、回転部３３を図４で見て右回りに略４５°回転し、斜溝４９の中間部に形成したもう１つの係止溝６１にピン５３の先端を係合させることで、微調整が可能な程度の強さで傾角を保持することができる。
【００２６】
以上のように、第１実施形態によれば、滑らかな傾角調整及び安定した傾角保持が可能な傾斜ステージとこれを有する顕微鏡を提供することができる。傾角の確実な固定と固定の解除が可能なため、試料を傾けて顕微鏡観察することが容易となる。また、第１実施形態の傾斜ステージは、安定した傾角保持のために摺動面の粗度を上げる必要がないため、磨耗がなく、耐久性にも優れ、また製造も容易となる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の傾斜ステージ６３について、顕微鏡１に設置するものとして図７から図１２を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様、ステージ部２３の傾角を調整及び保持するための気圧調整手段を有するものであるが、ピストン部７９を上下動させる機構が第１実施形態と相違する。基本的な構成は第１実施形態と同じであるため説明を省略し、第１実施形態と同じステージ部２３を用いるものとして、ベース部６５の構成と気圧調整手段について説明する。
【００２８】
図７、図１０に示すように、第２実施形態の傾斜ステージ６３のベース部６５は固定部６７と回転部６９とを有する。固定部６７は、円板部７１と、円板部７１に連続するシリンダー部７３とからなる。シリンダー部７３に円筒状の回転部６９が回転可能に外嵌している。回転部６９と円板部７１とは外径が一致しており、回転部６９の回転軸はシリンダー部７３の中心線に一致している。シリンダー部７３は上端部分の円形溝７５に取り付けたゴムリング７７を有し、ゴムリング７７がカップ２７に円状に当接して受座を構成している。ゴムリング７７の素材は硬度の高い滑り易いゴム（テフロンゴム等）とする。
【００２９】
ベース部６５は、シリンダー部７３内を上下動（進退）できる円板状のピストン部７９を有する。ピストン部７９の外周にはシリンダー部７３の内壁に密着するゴムパッキン８１が取り付けられている。シリンダー部７３、ゴムパッキン８１付きのピストン部７９、及びカップ２７により、カップ２７下方のシリンダー部７３内に密閉された空間８３が画成され、ピストン部７９を上下動させることにより、この密閉空間８３内の気圧を調整することができる。ピストン部７９を下方へ移動させれば空間８３内の気圧は下がり、ピストン部７９を上方へ移動させれば空間８３内の気圧は上がる。図７は、ピストン部７９が限界まで上がった状態を示している。図１０は、ピストン部７９が限界まで下がった状態を示している。また、カップ２７とシリンダー部７３の接触部分に上記のゴムリング７７を用いているため、ゴムの弾性によりカップ２７とゴムリング７７が密着し、空間８３内の高気密状態が維持される。
【００３０】
ピストン部７９を上下動させる機構について説明する。図７、図１０に示すように、ピストン部７９の下面中央には曲げ変形可能な平帯状のベルト８５がボルト８７により取り付けられている。円板部７１の中央には、図１０に示すようにベルト８５がまっすぐに延びた際にボルト８７の頭部が入り込む円孔８９が形成されている。ベルト８５の両側部分は、シリンダー部７３と円板部７１の接続部分に形成された２つのベルト挿通孔９１をそれぞれ通り、円板部７１と回転部６９の間を円板部７１の直径（回転部６９の直径）に沿って両側へ延在している。
【００３１】
図７から図１２に示すように、ベルト８５の両端部には２つの円柱状のピン９３がそれぞれ貫通して固定されている。２つのピン９３は、ベルト８５を境に下端が円板部７１に形成された２つの第１長孔９５にそれぞれ嵌り、上端が回転部６９に形成された２つの第２長孔９７にそれぞれ嵌っている。
【００３２】
図９、図１２に示すように、２つの第１長孔９５は、円板部７１の直径上の両側にそれぞれ形成された径方向（図９、図１２で見て左右方向）に延びる長孔である。図８、図１１に示すように、２つの第２長孔９７は、回転部６９の直径上の両側から直径に垂直かつ互いに反対方向（図８で見て上下方向）に延びる長孔である。第２長孔９７は第１長孔９５よりも長く形成されている。
【００３３】
例えば図７から図９に示すように、ピストン部７９が限界まで上がっている状態では、ベルト８５はシリンダー部７３内で上方へ曲がっており、ピン９３は第１長孔９５の内側に、また第２長孔９７の一端に位置している。この状態から、回転部６９を図８で見て左回りに回転すると、固定の円板部７１に形成された第１長孔９５に嵌っているピン９３に対して第２長孔９７が移動するが、同時にピン９３が第２長孔９７の内側の縁に押されて第１長孔９５の外側へ移動する。すると、ピン９３に引っ張られてベルト８５が延び、ピストン部７９が下方へ移動する。
【００３４】
また、例えば図１０から図１２に示すように、ピストン部７９が限界まで下がっている状態では、ベルト８５はピン９３に引っ張られてまっすぐに延びており、ピン９３は第１長孔９５の外側に、また第２長孔９７の他端に位置している。この状態から、回転部６９を図１１で見て右回りに回転すると、固定の円板部７１に形成された第１長孔９５に嵌っているピン９３に対して第２長孔９７が移動するが、同時にピン９３が第２長孔９７の外側の縁に押されて第１長孔９５の内側へ移動する。すると、ベルト８５がシリンダー部７３内で上方に曲がり、ピストン部７９が上方へ移動する。
【００３５】
図８、図１１に示すように、第２長孔９７の両端部は僅かに内方へ屈曲し、ピン９３の上端と係合することによってピストン部７９の上下方向位置を固定する係止溝９９を形作っている。なお、係止溝９９の数は１つの第２長孔９７につき２つとは限らず、例えばもう１つの係止溝９９を第２長孔９７の中間部に形成してもよい。
【００３６】
第２実施形態の傾斜ステージ６３は以上のように構成されている。ユーザーは、始めに例えば図７に示すようにピストン部７９を限界まで上げ、ベース部６５の上にステージ部２３を置いて空間８３内の気圧が大気圧と釣り合っている状態にしておく。この状態ではステージ部２３は滑らかに傾斜させることができる。ステージ部２３を傾斜させて傾角を調整し、望みの角度にしてから、回転部６９を図８で見て左回りに回転してピストン部７９を下方へ移動させる。すると、空間８３内の気圧は下がり、大気圧との気圧差によりステージ部２３にはベース部６５に引き付けられるような力が作用し、ゴムリング７７（受座）とカップ２７の間の摩擦力が増大することで傾角が確実に固定される。
【００３７】
また、この状態から、回転部６９を図１１で見て右回りに回転してピストン部７９を上方へ移動させて元の位置に戻せば、再び空間８３内の気圧が大気圧と釣り合っている状態に戻り、ステージ部２３の傾角の固定が解除されて滑らかな傾角調整が可能となる。
【００３８】
なお、上述のようにして回転部６９を左回り或いは右回りに回転してピストン部７９を下方或いは上方へ移動させた際、上述の係止溝９９とピン９３の上端が係合することにより、ピストン部７９が自然に元の位置に戻ることを防ぐことができる。また、上述のようにもう１つの係止溝９９を第２長孔９７の中間部に形成している場合は、回転部６９を回転してこのもう１つの係止溝９９にピン９３の上端を係合させることで、微調整が可能な程度の強さで傾角を保持することができる。
【００３９】
以上の第２実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なお、上述の実施形態は例に過ぎず、上述の構成に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。例えば、第１、第２実施形態ではベース部にシリンダー部とピストン部を設けているが、シリンダー部とピストン部を有する気圧調整手段をベース部外部に設け、これとカップ下方に画成した密閉空間をチューブ等で接続し、外部から気圧を調整する構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１            顕微鏡
３，６３      傾斜ステージ
２１，６５    ベース部
２３          ステージ部
２７          カップ
３１，６７    固定部
３３，６９    回転部
３７，７３    シリンダー部
４１，７７    ゴムリング
４３，７９    ピストン部
４５，８１    ゴムパッキン
４７，８３    空間
４９          斜溝
５３          ピン
５５          円筒孔
５７          回転止めピン
５９          溝
６１          係止溝
８５          ベルト
９３          ピン
９５          第１長孔
９７          第２長孔
【図１】
2010250009.tif 000003
【図２】
2010250009.tif 000004
【図３】
2010250009.tif 000005
【図４】
2010250009.tif 000006
【図５】
2010250009.tif 000007
【図６】
2010250009.tif 000008
【図７】
2010250009.tif 000009
【図８】
2010250009.tif 000010
【図９】
2010250009.tif 000011
【図１０】
2010250009.tif 000012
【図１１】
2010250009.tif 000013
【図１２】
2010250009.tif 000014