(57)【要約】    【課題】  クリック溝等の摩耗を抑制することができる耐久性の高いレボルバ装置及びレボルバ装置を備える顕微鏡を提供する。    【解決手段】  レボルバ本体２０と、このレボルバ本体２０に対して回転可能であるとともに、複数の対物レンズを装着可能なレボルバ回転部材３０と、このレボルバ回転部材に形成されるクリック溝３６と、レボルバ本体２０に設けられ、クリック溝３６に係合する係合部材と、この係合部材をクリック溝３６に付勢する板ばね２１とを備えているレボルバ装置１０において、係合部材として板ばね２１の先端部に回転可能に支持されたベアリング２３を採用した。【選択図】      図４
2006276192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レボルバ本体と、このレボルバ本体に対して回転可能であるとともに、複数の光学素子を装着可能なレボルバ回転部材と、このレボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方に形成されるクリック溝と、前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の他方に設けられ、前記クリック溝に係合する係合部材と、この係合部材を前記クリック溝に付勢する付勢手段とを備えているレボルバ装置において、
前記係合部材は円筒形の転動体であることを特徴とするレボルバ装置。
【請求項２】
前記クリック溝はＶ溝とこのＶ溝に連なる斜面部とで構成されていることを特徴とする請求項１記載のレボルバ装置。
【請求項３】
前記転動体が前記斜面部に位置するときに前記斜面部に加わる圧力のＶ溝幅方向分力が、前記転動体が前記Ｖ溝に位置するときに前記Ｖ溝に加わる圧力のＶ溝幅方向分力のほぼ半分となるように、前記斜面部の傾斜角度が設定されていることを特徴とする請求項２記載のレボルバ装置。
【請求項４】
前記斜面部と前記周縁部の上面とのなす角度をβ、前記Ｖ溝と前記斜面部とのなす角度をαとしたとき、α≦βの関係を有することを特徴とする請求項２記載のレボルバ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のレボルバ装置を備えてい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】
この発明はレボルバ装置及びレボルバ装置を備える顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡は、アームに装着されるレボルバ本体と、このレボルバ本体に回転可能に装着されるレボルバ回転部材とで構成されるレボルバ装置を備えている。レボルバ回転部材には通常倍率の異なる複数の対物レンズが装着される。
【０００３】
レボルバ装置は、各対物レンズを正確に観察光軸上に配置するための位置決め機構としてクリック機構を備えている。
【０００４】
このクリック機構は、レボルバ回転部材に設けられ、各々の対物レンズに対応するクリック溝と、板ばねによってレボルバ回転部材へ付勢され、レボルバ回転部材の回転にしたがってクリック溝に係合する鋼球とを備える。レボルバ回転部材を回転させると、鋼球が各々の対物レンズに対応するクリック溝に係合するので、所望の対物レンズが光軸上に正確に位置決めされる。
【特許文献１】特開平１１−２７１６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記クリック機構では、鋼球はレボルバ回転部材の周縁部を点接触状態で摺動してクリック溝に落ち込むため、鋼球が接触する部分、特にクリック溝のエッジ部近傍が摩耗し易かった。クリック溝の摩耗が進むと位置決め精度が悪化するため、レボルバ装置の使用期間が長かったり使用頻度が高かったりする場合、対物レンズの位置決め精度が悪化し、所定の性能が得られなかったり、観察できなかったりするという不具合が生じる。
【０００６】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はクリック溝等の摩耗を抑制することができる耐久性の高いレボルバ装置及びレボルバ装置を備える顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、レボルバ本体と、このレボルバ本体に対して回転可能であるとともに、複数の光学素子を装着可能なレボルバ回転部材と、このレボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方に形成されるクリック溝と、前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の他方に設けられ、前記クリック溝に係合する係合部材と、この係合部材を前記クリック溝に付勢する付勢手段とを備えているレボルバ装置において、
前記係合部材は円筒形の転動体であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のレボルバ装置において、前記クリック溝はＶ溝とこのＶ溝に連なる斜面部とで構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のレボルバ装置において、前記転動体が前記斜面部に位置するときに前記斜面部に加わる圧力のＶ溝幅方向分力が、前記転動体が前記Ｖ溝に位置するときに前記Ｖ溝に加わる圧力のＶ溝幅方向分力のほぼ半分となるように、前記斜面部の傾斜角度が設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項２記載のレボルバ装置において、前記斜面部と前記周縁部の上面とのなす角度をβ、前記Ｖ溝と前記斜面部とのなす角度をαとしたとき、α≦βの関係を有することを特徴とする請求項２記載のレボルバ装置。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のレボルバ装置を備えていることを特徴とする顕微鏡。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、クリック溝に対して円筒形の転動体からなる係合部材が線接触状態で転がるので、クリック溝等の摩耗を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置を備える顕微鏡の側面図である。
【００１５】
顕微鏡ＭＳは、アーム１と、アーム１の上部に取り付けられた接眼レンズ２を有する鏡筒３と、アーム１の下面に取り付けられ、複数の対物レンズ４を有するレボルバ装置１０と、アーム１を支持する支持部５に沿って上下動するステージ６とを備えている。
【００１６】
レボルバ装置１０はアーム１の下面に対して着脱可能である。
【００１７】
図２はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置の断面図、図３は図２のＡ矢視図である。
【００１８】
レボルバ装置１０はレボルバ本体２０とレボルバ回転部材３０とを備える。
【００１９】
レボルバ本体２０には、クリック機構の一部を構成するほぼ三角形の板ばね（付勢手段）２１の基端部が２つのビス２２で取り付けられている（図３参照）。板ばね２１の先端部には円筒形の転動体であるベアリング（係合部材）２３が回転可能に支持されている。クリック溝３６にベアリング２３を落ち込ませることで対物レンズ４の位置決めが行われる。
【００２０】
ベアリング２３としては、例えばラジアル玉軸受やラジアルコロ軸受が用いられる。なお、高い回転精度が要求される場合には静圧軸受けを採用すればよい。また、ころがり軸受に代えて円筒形焼結含油軸受等のすべり軸受を用いることもできる。
【００２１】
クリック溝３６はレボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面に周方向へ等間隔で形成されている。クリック溝３６の数はレボルバ回転部材３０に装着可能な対物レンズ４の数と同じ（この実施形態の場合は５）である。
【００２２】
また、レボルバ本体２０の中央部には下方へ突出する筒部２４が形成され、この筒部２４に形成されたねじ穴２７にレボルバ回転部材３０の回転中心となる回転軸３１が螺着されている。この回転軸３１の下部にはテーパ面３１ａが形成されている。
【００２３】
レボルバ回転部材３０の中心部には回転軸３１の下部を収容可能な中心穴３２が形成されており、テーパ面３１ａと中心穴３２の内周面との間にはベアリングボール３３が転動可能に配置されている。
【００２４】
また、レボルバ本体２０の周縁部に形成された段差部２５と、レボルバ回転部材３０の周縁部３９の内周面３５との間にはベアリングボール３４が転動可能に配置されている。
【００２５】
この構成によって、レボルバ回転部材３０はレボルバ本体２０に対して回転可能に支持される。
【００２６】
レボルバ回転部材３０には複数の対物レンズ４を装着するための複数の装着孔３４が周方向へ等間隔で形成されている。図２に示す対物レンズ４の光軸は顕微鏡ＭＳの光軸と一致する。
【００２７】
図４はレボルバ回転部材の部分側面図である。
【００２８】
レボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面に形成されたクリック溝３６はＶ溝３６ＡとこのＶ溝３６Ａに連なる２つの斜面部３６Ｂとで構成されている。なお、Ｖ溝３６Ａ、斜面部３６Ｂの表面は平面であってもなだらかに湾曲する曲面であってもよい。
【００２９】
斜面部３６Ｂの表面の傾斜角度は、例えばベアリング２３が斜面部３６Ｂに位置するときに斜面部３６Ｂに加わる圧力の幅方向（Ｖ溝３６Ａの幅方向）ｗの分力が、ベアリング２３がＶ溝３６Ａ（図６参照）に位置するときにＶ溝３６Ａに加わる圧力の幅方向ｗの分力のほぼ半分となるように設定される。
【００３０】
また、斜面部３６Ｂの表面と周縁部３９の上面とのなす角度をβ、Ｖ溝３６Ａの表面と斜面部３６Ｂの表面とのなす角度をαとしたとき、α≦βとなる。α，βはＶ溝３６Ａを構成する２つの表面のなす角度及び２つの斜面部３６Ｂを構成する表面のなす角度によって決まる。α，βは鈍角であるので、ベアリング２３が周縁部３９の上面から斜面部３６Ｂの表面へ転動したときや斜面部３６Ｂの表面からＶ溝３６Ａの表面へ転動したときに板ばね２１に付勢されたベアリング２３がそれぞれの表面に加える圧力が大きく変化せず、ベアリング２３は斜面部３６Ｂの表面及びＶ溝３６Ａの表面をそれぞれなめらに転動する。
【００３１】
例えばＶ溝３６Ａを構成する２つの表面のなす角度は９０°、２つの斜面部３６Ｂを構成する表面のなす角度は１５０°であり、幅方向ｗに対する斜面部３６Ｂの表面の傾斜角度は１５°である（図４参照）。
【００３２】
図５はレボルバ装置の部分断面図、図６はクリック機構の拡大図である。
【００３３】
図５，６はベアリング２３がクリック溝３６に落ち込んだ状態を示している。
【００３４】
図に基いてレボルバ装置１０の動作を説明する。
【００３５】
回転軸３１を中心としてレボルバ回転部材３０を回転させると、ベアリング２３はレボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面を板ばね２１に付勢されながら相対的に転動する。
【００３６】
周縁部３９の上面を転動するベアリング２３はクリック溝３６の斜面部３６Ｂを経てＶ溝３６Ａに落ち込む。ベアリング２３は周縁部３９の上面又はクリック溝３６に対して線接触している。
【００３７】
Ｖ溝３６Ａに落ち込んだベアリング２３は板ばね２１の付勢力によってＶ溝３６Ａに押し付けられる。
【００３８】
その結果、対物レンズ４が観察光軸上に位置決めされる。
【００３９】
この実施形態によれば、ベアリング２３は周縁部３９の上面を線接触状態で転動するので、従来例のように点接触状態で摺動する係合部材としての鋼球に比べて係合部材の変形やクリック溝３６の摩耗、特にエッジ部近傍の摩耗を大幅に抑制でき、長期間に亘って位置決め精度や安定したクリック動作を維持することができる。
【００４０】
また、クリック溝３６を傾斜角度が鋭角のＶ溝３６Ａと傾斜角度が鈍角の斜面部３６Ｂとで構成したので、ベアリング２３がクリック溝３６に落ち込む際の衝撃を軽減することができ、騒音を低減できるとともに、クリック機構の耐久性をより向上させることができる。なお、斜面部３６Ｂの表面と周縁部３９の上面とのなす角度をβ、Ｖ溝３６Ａの表面と斜面部３６Ｂの表面とのなす角度をαとし、α≦βの関係を有するように構成した場合も同様の効果を奏する。
【００４１】
更に、クリック溝３６をＶ溝３６Ａと斜面部３６Ｂとで構成して、クリック溝３６の幅を単にＶ溝だけで構成されたクリック溝の幅よりも大きくしたが、ベアリング２３は転動するので、斜面部３６Ｂとの接触抵抗が小さく、斜面部３６Ｂで止まることなくＶ溝３６Ａに落ち込む。
【００４２】
なお、上記実施形態では、レボルバ回転部材３０にクリック溝３６を、板ばね２１を介してレボルバ本体２０にベアリング２３をそれぞれ設けたが、レボルバ回転部材３０に付勢手段として板ばね２１を介してベアリングを、レボルバ本体２０にクリック溝をそれぞれ設け、ベアリングをクリック溝に落ち込ませるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態は手動タイプのレボルバ装置にも、電動タイプのレボルバ装置にも適用可能である。高速で対物レンズの切換動作を繰り返す半導体検査装置等に用いられる電動タイプのレボルバ装置に上記実施形態を適用することは特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置を備える顕微鏡の側面図である。
【図２】図２はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置の断面図である。
【図３】図３は図２のＡ矢視図である。
【図４】図４はレボルバ回転部材の部分側面図である。
【図５】図５はレボルバ装置の部分断面図である。
【図６】図６はクリック機構の拡大図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：レボルバ装置、２０：レボルバ本体、２１：板ばね（付勢手段）、２３：ベアリング（係合部材）、３０：レボルバ回転部材、３６：クリック溝、３６Ａ：Ｖ溝、３６Ｂ：斜面部、ＭＳ：顕微鏡
【図１】
2006276192.tif 000003
【図２】
2006276192.tif 000004
【図３】
2006276192.tif 000005
【図４】
2006276192.tif 000006
【図５】
2006276192.tif 000007
【図６】
2006276192.tif 000008