(57)【要約】【課題】フレアやケラレ等の発生を抑えて良好な視野で観察することができる対物切替え装置と、この対物切替え装置を有する実体顕微鏡を提供すること。【解決手段】ズーム光学系を備えた鏡体７に固定される固定板２３と、固定板２３に対して移動可能に構成され、対物レンズ１７をそれぞれ保持する複数の保持筒２９と、対物レンズ１７のいずれか１つを前記鏡体７のズーム光学系の光軸上に位置決めするために保持筒２９を前記光軸上に移動したとき、対物レンズ１７を前記光軸に沿ってズーム光学系側に移動させて対物レンズ１７をズーム光学系に近づけるコイルバネ５３とを有する対物切替え装置１５。【選択図】図１
2010197422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を備えた顕微鏡の鏡体に固定される固定部と、
前記固定部に対して移動可能に構成され、対物レンズをそれぞれ保持する複数の保持部と、
前記対物レンズのいずれか１つを前記鏡体の光学系の光軸上に位置決めするために前記保持部を前記光軸上に移動したとき、当該対物レンズを前記光軸に沿って前記光学系側に移動させて当該対物レンズを前記光学系に近づける位置調整手段とを有することを特徴とする対物切替え装置。
【請求項２】
前記位置調整手段は、前記対物レンズのいずれか１つを前記光軸上に位置決めするために前記保持部を前記光軸上に移動したとき、当該保持部を前記光軸に沿って前記光学系側に移動させて前記固定部に形成された開口部に嵌め込むことにより、前記対物レンズを前記光学系に近づけることを特徴とする請求項１に記載の対物切替え装置。
【請求項３】
前記光軸方向に延在する回転軸により前記固定部に回転自在に取り付けられ、前記保持部を保持して当該保持部と一体となって回転する回転部を有することを特徴とする請求項２に記載の対物切替え装置。
【請求項４】
前記位置調整手段は、前記回転部と前記保持部との間に介在して前記保持部を前記光学系側に付勢する付勢部材を含むことを特徴とする請求項３に記載の対物切替え装置。
【請求項５】
前記位置調整手段は、前記開口部と前記保持部とに設けられた互いに引き合う磁石を含むことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の対物切替え装置。
【請求項６】
前記保持部と前記開口部は形状の一致するテーパーを有することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の対物切替え装置。
【請求項７】
前記保持部は、当該保持部が移動する際に前記固定部に形成された接触面部に接触して転動する転動体を回転自在にそれぞれ保持し、
前記転動体は、前記対物レンズのいずれか１つを前記光軸上に位置決めするために前記保持部を前記光軸上に移動したとき、前記接触面部に形成された切欠きに入り込むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の対物切替え装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の対物切替え装置を有することを特徴とする実体顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物切替え装置と実体顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばズーム光学系を持つ実体顕微鏡を用いて生体の研究が進み、マクロからミクロまでの倍率の広範囲化が求められ、実体顕微鏡においても対物切替え装置が使用されるようになった。このような対物切替え装置に、例えば特許文献１の２本の対物レンズを保持するレボルバがある。これは、固定部と対物レンズを保持する回転部とからなり、回転部を回転させて対物レンズを切り替え、クリック機構により対物レンズを鏡体のズーム光学系の光軸上に位置決めする構成である。
【０００３】
ズーム光学系を持つ顕微鏡では対物レンズは対物切替え装置を介さずに直接鏡体に取り付けることも多い。つまり直接鏡体に取り付ける場合と対物切替え装置を介して取り付ける場合で対物レンズの光軸上位置に差が出てくる。例えば前記構成のレボルバは、固定部と回転部を鏡体と対物レンズの間に挟むことになるので、直接鏡体に対物レンズを取り付けた場合よりも、固定部と回転部の厚さ分、ズーム光学系の光軸上でズーム光学系から遠い位置に対物レンズが保持されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１９１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ズーム光学系を持つ顕微鏡において対物切替え装置を介して対物レンズを取り付けた際に、対物レンズを鏡体に直接取り付けた場合よりも対物レンズがズーム光学系から離れていると、観察視野にフレアやケラレ等が発生しやすくなり、良好な視野で観察することが困難になる。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、フレアやケラレ等の発生を抑えて良好な視野で観察することができる対物切替え装置を提供することを目的とし、また、この対物切替え装置を有する実体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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る対物切替え装置は、光学系を備えた顕微鏡の鏡体に固定される固定部と、前記固定部に対して移動可能に構成され、対物レンズをそれぞれ保持する複数の保持部と、前記対物レンズのいずれか１つを前記鏡体の光学系の光軸上に位置決めするために前記保持部を前記光軸上に移動したとき、当該対物レンズを前記光軸に沿って前記光学系側に移動させて当該対物レンズを前記光学系に近づける位置調整手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る実体顕微鏡は、前記対物切替え装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フレアやケラレ等の発生を抑えて良好な視野で観察することができる対物切替え装置と、この対物切替え装置を有する実体顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る対物切替え装置を装着した実体顕微鏡の側面図である。
【図２】第１実施形態に係る対物切替え装置の外貌図であり、斜め下から見た図である。
【図３】第１実施形態に係る対物切替え装置の三面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。
【図４】図３（ｃ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３（ｃ）におけるＡ−Ｂ断面図であり、（ａ）は保持筒が開口部に嵌り込む前の状態、（ｂ）は保持筒が開口部に嵌り込んだ状態を示す。
【図６】図２における保持筒の外貌図であり、斜め上から見た図である。
【図７】図２における固定板の下面図である。
【図８】第２実施形態に係る対物切替え装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本願の実施形態に係る対物切替え装置と、これを有する実体顕微鏡について図面を参照して説明する。本願の実施形態に係る対物切替え装置は、ズーム光学系を持つ顕微鏡に装着可能であり、例えば観察者から見て左右の光学系の光軸が平行になっている平行系実体顕微鏡に装着可能である。以下、実施形態の対物切替え装置を実体顕微鏡に装着する場合について説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態の対物切替え装置を装着した実体顕微鏡の全体的な構成について図１を参照して説明する。なお、装着する対物切替え装置は後述する第２実施形態のものでもよい。また、図１に示す実体顕微鏡は一例であり、この形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１に示すように、実体顕微鏡１は、ベース３、支柱５、支柱５に上下動可能に取り付けられ、内部に図示しないズーム光学系を有する鏡体７、鏡体７上部に取り付けられた鏡筒９、鏡筒９の双眼部１１に取り付けられた接眼レンズ１３等を有し、鏡体７の下部には第１実施形態の対物切替え装置（レボルバ）１５が取り付けられ、対物切替え装置（レボルバ）１５は倍率の異なる３つの対物レンズ１７（説明の便宜上同一符号で示す）を保持している。図１は側面図であるため、対物レンズ１７は２つのみが示されている。対物切替え装置１５の外貌は図２に示されている。また、鏡体７は対物切替え装置１５を介さずに１つの対物レンズ１７を直接保持することができる。符号１９は鏡体７を上下動する焦準ハンドル、符号２１は鏡体７内のズーム光学系を光軸方向に移動するためのズームハンドルを示す。
【００１４】
次に、第１実施形態の対物切替え装置１５の構成について、実体顕微鏡１に装着するものとして図１から図７を参照して説明する。
【００１５】
図１から図５に示すように、対物切替え装置１５は、鏡体７に固定される円形の固定板２３と、鏡体７内のズーム光学系の光軸方向（図１の上下方向）に延在する回転軸２５により固定板２３に回転自在に取り付けられた回転板２７と、３つの対物レンズ１７をそれぞれ保持する３つの保持筒２９とを有する。回転板２７は円形で固定板２３と外周形状が略同一であり、３つの保持筒２９がそれぞれ嵌合する３つの貫通孔３１を有する（図４と図５参照）。
【００１６】
鏡体７の下面に対物レンズ装着用の雌螺子が形成されている場合、固定板２３に対物レンズ１７後端部の雄螺子と同様の雄螺子部を設けることによって、対物切替え装置１５を鏡体７に取り付けることができる。この取付け部分の構成は図示を省略する。また、保持筒２９の内周に鏡体７下面のものと同様の雌螺子を形成することによって、保持筒２９に対物レンズ１７を保持することができる。
【００１７】
対物切替え装置１５の内部構成については後述するが、回転板２７は、３つの保持筒２９を保持しこれらと一体となって、ズーム光学系の光軸に垂直な平面上で回転軸２５を中心に回転することができる。そして観察者は、回転板２７を回転することによって、ズーム光学系の光軸上に位置決めする対物レンズ１７を切り替えることができる。倍率の異なる３つの対物レンズ１７の全てについて、光軸上に位置決めすることが可能であり、対物切替え装置１５によって広範囲の倍率での観察が可能になる。
【００１８】
対物切替え装置１５の内部構成について説明する。特に図４から図６に示すように、保持筒２９は、筒部３３と、筒部３３の上部に連続するフランジ部３５を有する。フランジ部３５の中央には光を通すための円形孔３７が形成されており、外周には保持筒側テーパー３９が形成されている。また、フランジ部３５の下面外側には環状板４１が固定されている。環状板４１の外周には、フランジ部３５の径方向に対向する位置に、一対の下方へ折れ曲がった転動体取付け部４３が形成され、転動体取付け部４３にはフランジ部３５の径方向に延びる回転中心を有する円筒状の転動体４５がそれぞれ回転自在に取り付けられている。なお、本明細書中の説明における上下方向は、図１の上下方向に一致するものとする。
【００１９】
上記構成の保持筒２９が３つ、回転板２７の３つの円形の貫通孔３１にそれぞれ嵌合している。また、これらの保持筒２９は、保持筒２９の中心と回転板２７の中心（即ち回転軸２５の中心）との距離がそれぞれ等しくなるように配置されている。
【００２０】
図４、図５に示すように、回転板２７の上面中央には、回転軸２５と共に回転軸２５の周りに環状の溝を構成するように円形凹部４７が形成されている。また、回転板２７の上面外側には外周に沿って環状溝４９が形成されている。各々の保持筒２９は、一対の転動体取付け部４３と転動体４５の下方部分が円形凹部４７と環状溝４９にそれぞれ係合するように配置されている。なお、転動体４５は円形凹部４７と環状溝４９の底面には接触しないように構成されている。
【００２１】
また、回転板２７の上面で３つの貫通孔３１の周りには、貫通孔３１に嵌合した保持筒２９と共に環状の溝を構成するように円形のバネ収納凹部５１がそれぞれ形成されている。これらのバネ収納凹部５１に、３つの保持筒２９の筒部３３にそれぞれ外嵌したコイルバネ（付勢部材）５３の下端側がそれぞれ収納されている。コイルバネ５３の下端部はバネ収納凹部５１の底面に、また上端部はフランジ部３５下面の環状板４１に当接しており、コイルバネ５３は保持筒２９を常時上方（鏡体７のズーム光学系側）に付勢している。
【００２２】
図４、図５、図７に示すように、固定板２３は、鏡体７に固定した際にズーム光学系の光軸に中心が一致する開口部５５を有する。開口部５５は、光を通過させ、また後述のように保持筒２９を嵌め込んでズーム光学系の光軸上に位置決めするための部分である。開口部５５の内周には保持筒側テーパー３９と形状が一致する開口部側テーパー５７が形成されている。なお、保持筒側テーパー３９と開口部側テーパー５７は、共に上方ほど直径が減少している。
【００２３】
また、固定板２３の下面中央には、回転軸２５に外嵌する内側環状凸部５９が形成されている。内側環状凸部５９の下面は、回転板２７の内側に配置された転動体４５と接触する内側環状接触面６１となっている。また、固定板２３の外縁の下面には、外側環状凸部６３が形成されている。外側環状凸部６３の下面内側には、回転板２７の外側に配置された転動体４５と接触する外側環状接触面６５が形成されている。また、内側環状凸部５９（内側環状接触面６１）には、開口部５５に面する位置に矩形の内側切欠き６７が形成されており、外側環状凸部６３の外側環状接触面６５には、開口部５５に面する位置に矩形の外側切欠き６９が形成されている。これらの内側切欠き６７及び外側切欠き６９は、転動体４５が入り込むことができる幅に形成されている。
【００２４】
各々の保持筒２９は、コイルバネ５３によりズーム光学系側に付勢された状態で、内側環状接触面６１及び外側環状接触面６５に当接した転動体４５の転動により、回転板２７と共に固定板２３に対して回転軸２５を中心に回転する。つまり、内側環状接触面６１及び外側環状接触面６５を転動する計６つの転動体４５は、保持筒２９及び回転板２７の車輪の役割を果たす。
【００２５】
対物切替え装置１５は以上のような構成であり、図５に示すように、観察者が３つの対物レンズ１７のいずれか１つを鏡体７内のズーム光学系の光軸上に位置決めするために当該光軸上に移動したとき、当該対物レンズ１７を保持する保持筒２９は、コイルバネ５３から上方へ力を受けているために内側切欠き６７及び外側切欠き６９に一対の転動体４５がそれぞれ入り込み、同時にフランジ部３５が固定板２３の開口部５５に嵌め込まれる。このようにして、いずれかの保持筒２９がズーム光学系の光軸に位置決めされると、保持筒２９と共に対物レンズ１７がズーム光学系の光軸に沿ってズーム光学系側に移動し、ズーム光学系に近づくように位置調整される。
【００２６】
なお、保持筒側テーパー３９と開口部側テーパー５７の存在により、フランジ部３５を開口部５５に嵌め込みやすくなると共に、対物レンズ１７の切替え時、保持筒２９の固定板２３からの脱出をし易くし、また保持筒２９、つまり対物レンズ１７が精度よく位置決めされる。
【００２７】
また、ズーム光学系の光軸上に位置決めする対物レンズ１７を切り替える際は、対物レンズ１７を下方へ引き、開口部５５からフランジ部３５が、また内側切欠き６７及び外側切欠き６９から転動体４５が抜けた状態で回転させればよい。
【００２８】
なお、図１から図５はいずれも観察光軸即ちズーム光学系の光軸に中心が一致する開口部５５が図中左側にあり、保持筒２９の１つが開口部５５下に位置する状態を表している。そして図２から図４、及び図５（ａ）は保持筒２９の１つが開口部５５に嵌り込む前の状態を表し、図１及び図５（ｂ）は保持筒２９の１つが開口部５５に嵌り込んだ状態を表す。また、図面を見やすくするため、図５では図４と同じ符号を一部省略している。
【００２９】
以上のように、第１実施形態の対物切替え装置１５によれば、例えばこれを実体顕微鏡１の鏡体７に装着した場合、観察に用いる対物レンズをズーム光学系の光軸上に位置決めする際、ズーム光学系の光軸上に位置決めする対物レンズ１７をズーム光学系に近づけることができる。つまり、ズーム光学系の光軸上に位置決めする対物レンズ１７の胴付面位置を、対物レンズ１７を鏡体７に直接取り付けた場合の胴付面位置即ち鏡体７下面に近づけることができるため、フレアやケラレ等の発生を抑えて良好な視野で観察することができる。また、第１実施形態によれば、対物レンズ１７のレンズ径を大きくすることなくフレアやケラレ等の発生を抑えることができるため、従来に比べて光学設計が容易となり、対物レンズのレンズ径の縮小化、延いては顕微鏡全体の縮小化を期待することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の対物切替え装置７１について、実体顕微鏡１に装着するものとして特に図８を参照して説明する。第２実施形態は第１実施形態と全体的な構成が同じであり、第１実施形態と同様の部分を図８に同一符号で示し、相違点のみを説明する。なお、図８は第１実施形態の図４に対応する図である。
【００３１】
第２実施形態の対物切替え装置７１は、開口部５５に保持筒２９を嵌め込み対物レンズ１７をズーム光学系に近づけるための位置調整手段として、弾性部材の代わりに磁石を用いるものである。３つの保持筒２９が回転板７３の３つの円形の貫通孔７５にそれぞれ嵌合している。それぞれの保持筒２９のフランジ部３５上面には環状の保持筒側磁石７７が設けられている。固定板７９の開口部５５は縮径部８１を有し、縮径部８１には保持筒側磁石７７に対向する位置に保持筒側磁石７７と引き合う環状の開口部側磁石８３が設けられている。なお、互いに引き合う保持筒側磁石７７と開口部側磁石８３は、周方向に複数の磁石を配置したものでも構わない。
【００３２】
観察者が３つの対物レンズ１７のいずれか１つを鏡体７内のズーム光学系の光軸上に位置決めするために当該光軸上に移動したとき、当該対物レンズ１７を保持する保持筒２９は、このとき保持筒側磁石７７と開口部側磁石８３の間に発生する磁力により、ズーム光学系側に引き寄せられる。つまり第１実施形態と同様、内側切欠き６７及び外側切欠き６９に一対の転動体４５がそれぞれ入り込み、同時にフランジ部３５が開口部５５に嵌め込まれる。このようにして、保持筒２９と共に対物レンズ１７がズーム光学系の光軸に沿ってズーム光学系側に移動し、ズーム光学系に近づくように位置調整される。
【００３３】
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。
【００３４】
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、対物切替え装置は３つの対物レンズを保持する構成とは限らない。
【符号の説明】
【００３５】
１            実体顕微鏡
７            鏡体
１５，７１    対物切替え装置
１７          対物レンズ
２３，７９    固定板
２５          回転軸
２７，７３    回転板
２９          保持筒
３９          保持筒側テーパー
４５          転動体
５３          コイルバネ
５５          開口部
５７          開口部側テーパー
５９          内側環状凸部
６１          内側環状接触面
６３          外側環状凸部
６５          外側環状接触面
６７          内側切欠き
６９          外側切欠き
７７          保持筒側磁石
８３          開口部側磁石
【図１】
2010197422.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010197422.tif 000005
【図４】
2010197422.tif 000006
【図５】
2010197422.tif 000007
【図６】
2010197422.tif 000008
【図７】
2010197422.tif 000009
【図８】
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