(57)【要約】【課題】  顕微鏡の移動部分を駆動する操作部の配置の自由度が高い操作装置とこれを有する顕微鏡を提供すること。【解決手段】  回転ハンドル２１と、前記回転ハンドル２１に接続され、前記回転ハンドル２１の回転により電力を発生する発電機２３ａを有する少なくとも１つの操作部と、前記発電機２３ａに前記発電機で発生した電力を送電可能な配線で接続され前記電力によって前記駆動力を発生する駆動部用モータ１９ａを有する少なくとも１つの駆動部１９を有する操作装置３０。【選択図】  図２
2006058785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ハンドルと、
前記回転ハンドルに接続され、前記回転ハンドルの回転により電力を発生する発電機を有する少なくとも１つの操作部と、
前記発電機に前記発電機で発生した電力を送電可能な配線で接続され前記電力によって前記駆動力を発生する駆動部用モータを有する少なくとも１つの駆動部を有することを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記操作部は、前記回転ハンドルと前記発電機との間に第１ギアを有し、
前記駆動部は、前記駆動用モータと前記移動部分との間に第２ギアを有することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記第１ギアは増速ギアであり、前記第２ギアは減速ギアであることを特徴とする請求項２に記載の操作装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の操作装置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、移動部分の操作装置に関し、特に顕微鏡の光学素子、焦準装置、または光源素子等の操作を行う操作装置とこれを有する顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の奥側等、手の届かない場所に設置された顕微鏡の光学素子や焦準装置等の駆動及び位置調整をする場合、屈曲自在のワイヤの一端を上記位置調整装置の調整用ノブ部に接続し、他端を観測者が操作する操作部のハンドルに接続して、ハンドルの回転を調整用ノブ部に伝達し駆動及び位置調整を行っている。これに用いられる屈曲自在のワイヤの例として、フレキシブルシャフト（サンフレックス株式会社製）と言う製品がある（非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】パワードライブフレキシブルシャフト・カタログ（サンフレックス株式会社）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のワイヤを用いた操作装置は、操作部と調整用ノブ部がワイヤで直結されているため、操作部のハンドルを回転した際の振動等が位置調整装置を介して顕微鏡に伝達され標本に振動を与えるという問題もある。
【０００４】
本発明は、上記問題にかんがみて行われたものであり、顕微鏡の移動部分を駆動する操作部の配置の自由度が高い操作装置とこれを有する顕微鏡を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、回転ハンドルと、前記回転ハンドルに接続され、前記回転ハンドルの回転により電力を発生する発電機を有する少なくとも１つの操作部と、前記発電機に前記発電機で発生した電力を送電可能な配線で接続され前記電力によって前記駆動力を発生する駆動部用モータを有する少なくとも１つの駆動部を有することを特徴とする操作装置を提供する。
【０００６】
また、本発明にかかる操作装置では、前記操作部は、前記ハンドルと前記発電機との間に第１ギアを有し、前記駆動部は、前記駆動用モータと前記移動部分との間に第２ギアを有することが好ましい。
【０００７】
また、本発明にかかる操作装置では、前記第１ギアは増速ギアであり、前記第２ギアは減速ギアであることが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、前記操作装置を有することを特徴とする顕微鏡を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、顕微鏡の移動部分を駆動する操作部の配置の自由度が高い操作装置とこれを有する顕微鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施の形態にかかる操作装置を有する顕微鏡の概略構成図である。図２は、第１実施の形態にかかる操作装置の第１実施例の概略構成図である。図３は、第１実施の形態にかかる操作装置の第２実施例の概略構成図である。図４は、第１実施の形態にかかる操作装置の第３実施例の概略構成図である。図５は、第２実施の形態にかかる操作装置を有する顕微鏡の概略構成図である。図６は、第２実施の形態にかかる操作装置の概略構成図である。図７は、図６の傾角調整装置の概略構成図を示す。
【００１２】
（第１実施の形態）
図１において、顕微鏡１はステージ３に載置された標本５を透過照明する透過照明光学系７と標本５に反射照明する反射照明光学系９を有し、標本５からの光（透過光または反射光）はリボルバ１１に配置された対物レンズ１３により集光され顕微鏡１内の結像光学系を介して接眼レンズ１５に至り観察者によって標本像が観察される。
【００１３】
標本５への対物レンズ１３の合焦は、顕微鏡１に設けられた焦準ハンドル１７を回転することによってステージ３または対物レンズ１３を上下することで行われる。焦準ハンドル１７は、粗動ハンドルと微動ハンドルとから構成され、標本５の粗動、微動を行うように構成されている。
【００１４】
焦準ハンドル１７には、不図示の駆動力伝達部材（例えば、ギアやベルト等）を介して、焦準ハンドル１７を駆動する駆動部１９が配置されている。駆動部１９を操作するための操作ハンドル２１を有する操作部２３が、例えばリード線２５のような電力を送電可能な配線を介して駆動部１９と結合され、顕微鏡から離れた場所に設けられている。リード線２５は通常の配線に用いられる線材であるため、ワイヤを用いた従来の操作装置に比べ、屈曲の自由度が非常に高く配線の屈曲の変形が自由に行え操作部２３の配置の自由度を向上させている。駆動部１９と操作部２３とで操作装置３０が構成されている。
【００１５】
このようにして、操作装置３０を有する顕微鏡１が構成されている。
【００１６】
次に、本第１実施の形態に用いられる操作装置３０に付いて実施例を参照しつつ説明する。
【００１７】
（第１実施例）
図２は、第１実施の形態にかかる操作装置３０の第１実施例を示す。
【００１８】
図２において、駆動部１９から延設されている駆動シャフト３１は、移動部分（例えば、ＸＹステージ）３２の例えばＸステージを駆動するマイクロメータ部３３に接続されている。
【００１９】
操作者は、Ｘステージを移動させるためにマイクロメータ部３３を回転する必要があるが、例えばマイクロメータ部３３が手の届きにくい場所にある場合、遠隔操作をすることが要求される。
【００２０】
マイクロメータ部３３に接続された駆動部１９は駆動力（回転）を発生する駆動モータ１９ａと駆動モータ１９ａからの回転をマイクロメータ部３３に伝達するギア１９ｂとから構成されている。ギア１９ｂは、駆動モータ１９ａの駆動力でマイクロメータ部３３を駆動するために必要な駆動トルクを得るために配置したものであり、そのギア比は駆動するものによって適宜選択される。
【００２１】
操作部２３は、操作ハンドル２１がギア２３ｂに接続されギア２３ｂを介して発電機２３ａを回転するように構成されている。操作ハンドル２１を回転した際、発電機２３ａが所望の電力を発生するようにギア２３ｂのギア比が決められる。また、操作ハンドル２１を手で回すために許容される駆動トルクである１００ｇ・ｃｍ以下にするためにギア比が選択される。発電機２３ａの種類にも依存するが、本実施例の場合１：３０程度のギア比が用いられている。なお、ギア比はこれに限られず設計により適宜選択される。
【００２２】
操作ハンドル２１を回転するとギア２３ｂのギア比に応じて回転速度が増速され発電機２３ａに伝達される。発電機２３ａは入力された回転速度に応じた電力を発生し、発生した電力はリード線２５を通じて駆動用モータ１９ａに印加され駆動用モータ１９ａが回転しギア１９ｂを介してマイクロメータ部３３を駆動し、Ｘステージ３２が移動される。なお、Ｙステージについても同様であり説明を省略する。
【００２３】
このように、本第１実施例では、操作者が顕微鏡を観察しながら操作ハンドル２１を正逆方向に回転させることによって発電機２３ａで電力を発生しリード線２５を介して駆動用モータ１９ａに伝達し駆動用モータ１９ａを正逆方向に回転することでマイクロメータ部３３を正逆方向に回転しＸステージ３２を±Ｘ方向に移動することが可能となる。また、Ｘステージの移動は、操作者が観察しながら移動を行うため、位置決めに対する制御は、操作ハンドル２１の回転速度を適宜調整することで行うことができる。
【００２４】
このように、本第１実施例では、２つの小型のモータ（例えば、ＤＣモータ）の一方を発電機２３ａ、他方を駆動用モータ１９ａとして両者をリード線で接続することによって、小型で配置自由度が高く、且つ制御回路や電源等が不要な操作装置３０を構成することができる。
【００２５】
また、本第１実施例を用いた図１の顕微鏡では、操作装置３０の駆動部１９を焦準ハンドル１７の微動ハンドル１７ｂにギアを介して接続することによって、標本５への合焦の際、ステージ３の移動を操作ハンドル２１の正逆回転で制御することが可能となる。なお、駆動部１９に高いトルクを発生する駆動モータとギアとの組み合わせによって粗動ハンドル１７ａを駆動することも可能である。
【００２６】
（第２実施例）
図３は、第１実施の形態にかかる操作装置３０の第２実施例を示す。第２実施例は第１実施例の操作装置３０のリード線２５の途中にショートスイッチ３５を設けたところが異なり、その他の構成は第１実施例と同様であり同じ符号を付し説明を省略する。
【００２７】
図３において、操作装置３０では、リード線２５のリード線２５ａ、２５ｂ間にショートスイッチ３５が配置されて構成されている。このショートスイッチ３５の役割は、リード線２５ａ、２５ｂ間をショートすることによって駆動用モータ１９ａへの電力の供給をカットし、駆動用モータ１９ａにブレーキをかける作用を生ずるものである。また、リード線２５ａ、２５ｂのショート後は操作ハンドル２１を回転しても駆動用モータ１９ａが回転することがなく駆動用モータ１９ａに接続されている駆動部３２を静止した状態に維持することができる。
【００２８】
（第３実施例）
図４は、第１実施の形態にかかる操作装置の第３実施例を示す。第３実施例は１つの駆動部に複数の操作部が設けられ、操作部の切換を行う切換スイッチが設けられており、その他の構成は第１実施例と同様であり同じ符号を付し説明を省略する。
【００２９】
図４において、駆動部１９を第１操作部２３と第２操作部１２３に結ぶリード線２５、リード線２５Ａおよびリード線１２５の間にリード線の切換スイッチ３７が配置されて構成されている。切換スイッチ３７は、駆動部１９に対する第１操作部２３と第２操作部１２３とのどちらかを選択するためのスイッチである。第１操作部２３と第２操作部１２３の構成は、ほぼ同様の構成である。第２操作部１２３の発電機１２３ａやギア１２３ｂの特性は第１操作部２３発電機２３ａやギア２３ｂと同等で有っても良いし、異なっていても良く、これらの特性は設計時点で適宜決められる。
【００３０】
例えば、第２操作部１２３の発電機１２３ａで発電される電力を大きく設定することによって、駆動用モータ１９ａの回転数を増加させ、駆動部３２（Ｘステージ）の移動速度を早くすることができる。これにより第１操作部２３と第２操作部１２３とを切換えて使用することで、操作ハンドル２１、１２１を同程度の速さで回転しても、駆動部３２の移動速度を変えることが可能となる。
【００３１】
また、第１操作部２３と第２操作部１２３の発電特性をほぼ同じとし、顕微鏡の右側に第１操作部２３を、顕微鏡の左側に第２操作部を配置して、切換スイッチ３７で選択するようにし左右どちらかの手で操作ハンドルを操作し、駆動部３２を駆動することができるように構成することもできる。このように配置することで、左右どちらでも駆動部１９を介して移動部分３２を遠隔操作することが可能となる。
【００３２】
また、第１操作部２３と第２操作部１２３のどちらか一方を自動制御として、切換スイッチ３７で手動操作と自動制御とを切換えるように構成することもできる。このように構成することで、粗動の際は自動制御で、微動の際は手動制御で駆動することが可能となる。また、この逆の組み合わせも可能である。
【００３３】
なお、本第３実施例では、複数の操作部２３、１２３を設けて切換スイッチ３７で操作部１９を選択するように構成したが、複数の駆動部を設けて切換スイッチで駆動部を選択するように構成し、１つの操作部で複数の駆動部を切換えて遠隔操作するように構成することも可能である。
【００３４】
また、第２実施例に示したショートスイッチ３５をリード線２５中に配置することで第２実施例と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
なお、操作部２３と駆動部１９とをそれぞれ複数配置し、切換スイッチ３７で複数の操作部２３と複数の駆動部１９の中から適宜組合せ方を選択するように構成することも可能である。
【００３６】
（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態かかる操作装置に関し図面を参照しつつ説明する。図５は、第２実施の形態にかかる操作装置を有する顕微鏡の概略構成図であり、図６は、第２実施の形態の用いられる操作装置の概略構成図である。図７は、図６の傾角調整装置の概略構成図を示す。第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３７】
図５において、顕微鏡１００はステージ３に載置された標本５を透過照明する透過照明光学系７と標本５を落射照明する落射照明光学系９と標本５に励起光を照射する励起光照明光学系４１を有し、標本５からの光（透過光または反射光または蛍光）はリボルバ１１に配置された対物レンズ１３により集光され顕微鏡１内の結像光学系を介して接眼レンズ１５に至り観察者によって標本像または蛍光が観察される。なお、蛍光は不図示の撮像装置を介してモニタで観察するように構成することもできる。
【００３８】
標本５への対物レンズ１３の合焦は、顕微鏡１００に設けられた焦準ハンドル１７を回転することによってステージ３または対物レンズ１３を上下することで行われる。焦準ハンドル１７は、粗動ハンドルと微動ハンドルとから構成され、標本５への合焦の粗動、微動を行うように構成されている。
【００３９】
励起光照明光学系４１は、励起光を発生する光源４３からの光をレンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ等及びミラー４１ｄ、４１ｅ等を介してダイクロイックミラー４５に入射し、選択された波長の励起光が対物レンズ１３を介して標本５に照射される。
【００４０】
図６、図７に示すように、ダイクロイックミラー４５は、傾角装置４７に配設されたガラス基板４９上に配置され、ガラス基板４９は、クリップ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び２つの偏心コマ５１ａと５１ｂによって支持され、光軸に対して角度調整可能に配置されている。例えば偏心コマ５１ａが回転することによってガラス基板４９の上部が図中斜方向に移動（矢印で示す）することで、ガラス基板４５上に設けられたダイクロイックミラー４５の傾き角度が変化するする。偏心コマ５１ｂも５１ａと同様の作用を奏する。
【００４１】
図６に示すように、偏心コマ５１ａと５１ｂの回転軸には、操作装置２３０の駆動部１９ａ１、１９ａ２がそれぞれ接続されている。それぞれの駆動部１９ａ１，１９ａ２はリード線２５ａ１、２５ａ２を介して操作部ボックス５３に接続され、操作部ボックス５３に内蔵された操作部２３ａ１、２３ａ２にそれぞれ接続されている。操作部２３ａ１、２３ａ２には、それぞれ操作ハンドル２１ａ１、２１ａ２が設けられている。駆動部１９ａ１、１９ａ２と操作部２３ａ１、２３ａ２の構成は第１実施例と同様であり説明を省略する。
【００４２】
操作ハンドル２１ａ１、２１ａ２をそれぞれ回転することによって、操作部２３ａ１、２３ａ２でそれぞれ電力が発生され、駆動部１９ａ１、１９ａ２にそれぞれ伝達され駆動用モータが回転し、駆動用モータの軸に接続された偏心コマ５１ａ、５１ｂが回転され、ダイクロイックミラー４５の光軸に対する傾斜角度が調整される。
【００４３】
このように、本第２実施の形態によれば、顕微鏡１００の励起照明光学系４１内に設置されたダイクロイックミラー４５の傾き角度を操作装置２３０によって遠隔操作し所望の傾き角度に調整することが可能となる。
【００４４】
なお、リード線２５に第２実施例と同様のショートスイッチ３５を設けることによって、第２実施例と同様の効果を奏することができる。また、操作部ボックス５３に操作部及び操作ハンドルを１つ配置して、第３実施例と同様の切換スイッチ３７を設けることによって、１つの操作ハンドルで２つの駆動部１９ａ１と１９ａ２とを切換えて操作することが可能となる。
【００４５】
なお、本実施の形態では移動部分が回転機構で移動する場合について説明したが、移動部分が直線移動機構である場合には、駆動部のギアと移動部分との間に回転−直線変換機構を設けることで操作が可能となる。
【００４６】
以上述べたように、本発明では、１つのモータで発電し、発電した電力で駆動モータを駆動するようにするため、特に駆動モータ用の電源等が不要であり、また、位置調整用の操作部の配置の自由度を大きくすることができる。また、リード線に切換スイッチを設けることで、複数の操作部と複数の駆動部との組み合わせを自由に選択することが可能となる。また、顕微鏡に本発明にかかる操作装置を配設することによって、離れたところから顕微鏡の移動部分を遠隔操作することが可能となる。顕微鏡の移動部分として、レンズ、ミラー等の光学素子、焦準レバー等の合焦手段、ＸＹステージなどの標本位置調整手段、照明光学系の光源部の移動手段、等種々の移動手段に適用することが可能である。また、顕微鏡以外のＸＹマイクロステージ、マニュピレータ等の駆動にも応用が可能である。
【００４７】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施の形態にかかる操作装置を有する顕微鏡の概略構成図である。
【図２】第１実施の形態にかかる操作装置の第１実施例の概略構成図である。
【図３】第１実施の形態にかかる操作装置の第２実施例の概略構成図である。
【図４】第１実施の形態にかかる操作装置の第３実施例の概略構成図である。
【図５】第２実施の形態にかかる操作装置を有する顕微鏡の概略構成図である。
【図６】第２実施の形態にかかる操作装置の概略構成図である。
【図７】図６の傾角調整装置の概略構成図を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１，１００      顕微鏡
３              ステージ
５              標本
７              透過照明光学系
９              落射照明光学系
１１            リボルバ
１３            対物レンズ
１５            接眼レンズ
１７            焦準ハンドル
１９            駆動部
１９ａ          駆動モータ
１９ｂ          ギア
２１            操作ハンドル
２３            操作部、第１操作部
１２３          第２操作部
２３ａ、１２３ａ  発電機
２３ｂ、１２３ｂ  ギア
２５、２５Ａ、１２５  リード線
３０、２３０    操作装置
３１            駆動シャフト
３２            移動部分
３３            マイクロメータ部
３５            ショートスイッチ
３７            切換スイッチ
４１            励起光照明光学系
４５            ダイクロイックミラー
４７            傾角装置
４９            ガラス基板
５０            クリップ
５１            偏心コマ
５３            操作部ボックス
【図１】
2006058785.tif 000003
【図２】
2006058785.tif 000004
【図３】
2006058785.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006058785.tif 000007
【図６】
2006058785.tif 000008
【図７】
2006058785.tif 000009