(57)【要約】      （修正有）【課題】上下動部材の上下動を良好に行い、試料を高精度に観察する。【解決手段】駆動部４１と、上下動部材との接触領域を有し、接触領域を略直線移動させて上下動部材を上下動させる直線方向駆動部材４３，４４と、直線方向駆動部材を備え、直線方向駆動部材の駆動方向に対して横側の方向の移動を規制する規制部材４４と、駆動部の駆動力を規制部材に伝達する駆動力伝達部材４２と、を備え、顕微鏡装置に備える前記上下動部材を上下動させる。【選択図】図４
2018063408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、
上下動部材との接触領域を有し、前記接触領域を略直線移動させて前記上下動部材を上下動させる直線方向駆動部材と、
前記直線方向駆動部材を備え、前記直線方向駆動部材の駆動方向に対して横側の方向の移動を規制する規制部材と、
前記駆動部の駆動力を前記規制部材に伝達する駆動力伝達部材と、を備え、
顕微鏡装置に備える前記上下動部材を上下動させる、上下動駆動装置。
【請求項２】
前記直線方向駆動部材は、前記駆動部の駆動力を回転移動から前記上下動部材が移動する方向である直線移動に変換する移動方向変換部材を備える、請求項１に記載の上下動駆動装置。
【請求項３】
前記移動方向変換部材は、カム機構である、請求項２に記載の上下動駆動装置。
【請求項４】
前記カム機構は、カムと、前記カムに接触するカムフォロワと、を有する、請求項３に記載の上下動駆動装置。
【請求項５】
前記カムフォロワは、前記規制部材に配置されている、請求項４に記載の上下動駆動装置。
【請求項６】
前記規制部材は、リンク機構を形成するリンク部材である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の上下動駆動装置。
【請求項７】
前記リンク部材は、水平方向またはほぼ水平方向に延びる位置から上方に向けて移動することにより、前記上下動部材を上方に移動させる、請求項６に記載の上下動駆動装置。
【請求項８】
前記リンク部材は、水平方向に突出した状態で前記直線方向駆動部材の一部が取り付けられる、請求項６または請求項７に記載の上下動駆動装置。
【請求項９】
前記リンク部材は、前記上下動部材に接触し、かつ、回転可能な円柱状または円筒状の接触部を備える、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の上下動駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の上下動駆動装置を備え、
前記上下動部材は、対物レンズを備える対物レンズ位置決め部材である、顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下動駆動装置及び顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料を観察する顕微鏡装置として、例えば、基台に装着される支柱に支持されるステージと、支柱に支持されてステージに対して移動可能なレボルバ支持部と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。レボルバ支持部は、複数の対物レンズが装着可能なレボルバを有し、対物レンズの光軸方向（例えば、上下方向）に移動可能に設けられる。基台には、レボルバ支持部を移動させるための上下動駆動装置が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７２６７２号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１態様に従えば、駆動部と、上下動部材との接触領域を有し、接触領域を略直線移動させて上下動部材を上下動させる直線方向駆動部材と、直線方向駆動部材を備え、直線方向駆動部材の駆動方向に対して横側の方向の移動を規制する規制部材と、駆動部の駆動力を規制部材に伝達する駆動力伝達部材と、を備え、顕微鏡装置に備える前記上下動部材を上下動させる、上下動駆動装置が提供される。
【０００５】
本発明の第２態様に従えば、上記した上下動駆動装置を備え、上下動部材は、対物レンズを備える対物レンズ位置決め部材である、顕微鏡装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る顕微鏡装置を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る上下動駆動装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図２を分解して示す分解斜視図である。
【図４】（Ａ）は上下動駆動装置の一例を示す側面図、（Ｂ）は上下動駆動装置の各要素における力の方向を示す図である。
【図５】図４（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】リンク部材を下げた状態を示す図である。
【図７】レボルバ支持部が下降した一例を模式的に示す図である。
【図８】リンク部材を上げた状態を示す図である。
【図９】レボルバ支持部が上昇した一例を模式的に示す図である。
【図１０】上下動駆動装置の他の例を示す斜視図である。
【図１１】上下動駆動装置の他の例を示す断面図である。
【図１２】上下動駆動装置の他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
上記した特許文献１に記載の顕微鏡装置では、ステージの上下動を行うための駆動力を伝達する伝達機構として、ラックピニオン機構を用いる構成が記載されている。しかしながら、ラックピニオン機構は、ギアの歯面で圧力角（一般的には２０°）分だけ角度が付いて接触しているため駆動方向（Ｚ方向）以外の力が発生し、これにより駆動方向以外の方向（Ｘ方向あるいはＹ方向）に微小に動いてしまう。また、伝達機構として、例えばボールネジ機構を用いる構成が考えられる。
【０００８】
以下に説明する実施形態は、上下動部材の上下動を良好に行い、試料を高精度に観察することが可能な上下動駆動装置及び顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【０００９】
実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。また、図面においては、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、各図面においては、ＸＹＺ座標系を適宜用いて方向を示している。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、矢印の方向が＋方向（例、＋Ｘ方向）であり、その反対方向が−方向（例、−Ｘ方向）であるとする。
【００１０】
図１は、実施形態に係る顕微鏡装置１００の一例を示す斜視図である。図１に示すように、顕微鏡装置１００は、例えば、倒立顕微鏡である。顕微鏡装置１００は、ベース部１０と、支柱２０と、レボルバ支持部３０（上下動部材）と、上下動駆動装置４０と、ステージ５０（上下動部材）と、第１照明系６０と、第２照明系７０と、を備える。
【００１１】
ベース部１０は、基台１１と、鏡筒１２と、接眼レンズ１３と、操作部１４と、接続部１５と、を有する。基台１１は、例えば、テーブル上などの載置面に載置される。また、基台１１内には、反射ミラー、リレーレンズ、フィルタ、及びプリズムなどの不図示の光学素子が収容されており、観察位置に配置された対物レンズの光軸ＡＸから鏡筒１２にわたって光路を形成している。この光路は観察光路となる。これらの光学素子は、鏡筒１２内の光学素子、接眼レンズ１３、及び対物レンズ３２とともに結像光学系の一部を形成する。本実施形態では、鏡筒１２は、基台１１に着脱可能に設けられるが、固定されていてもよい。鏡筒１２内には、複数のレンズ、フィルタあるいはプリズムなどの各種光学素子が収容されている。これらの光学素子は、上記のように結像光学系の一部を形成する。
【００１２】
接眼レンズ１３は、鏡筒１２の上部に装着される。本実施形態では、接眼レンズ１３は、鏡筒１２に対して交換可能であるが、固定されていてもよい。なお、接眼レンズ１３の構成は、任意である。接眼レンズ１３は、ユーザーが目視により画像を確認するために用いられる。なお、図示しないが、接眼レンズ１３に代えて画像をＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）またはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子（イメージセンサ）により取得してもよいし、結像光学系の光路の一部を分岐させて一方を接眼レンズ１３に接続し、かつ、他方を上記した撮像素子に接続してもよい。また、撮像素子により取得した画像は、液晶表示装置などのディスプレイ装置に表示させてもよいし、パーソナルコンピュータなどの処理装置に取り込んで画像処理などを行ってもよい。
【００１３】
操作部１４は、基台１１に設けられる。操作部１４は、例えば、ユーザーが接眼レンズ１３を覗いている状態において手で操作可能なように基台１１の側面に配置される。操作部１４は、回転可能に設けられており、回転位置（または回転量）に応じて上下動駆動装置４０の駆動量を設定したり、上下動駆動装置４０の回転駆動部４１の駆動及び停止を行うことが可能である。これにより、操作部１４を操作することでレボルバ支持部３０の高さ（Ｚ方向の位置）を調整することができる。なお、操作部１４は、回転可能であることに限定されない。例えば、レボルバ支持部３０を上方または下方に移動させるように上下動駆動装置４０を駆動するボタンが設けられてもよい。
【００１４】
本実施形態では接続部１５を有しており、基台１１と支柱２０とが接続部１５で着脱可能になっているが、接続部１５を有さず、基台１１と支柱２０が一体化した構成でも良い。以下、本実施形態では接続部１５を有する構成の顕微鏡で説明する。
接続部１５は、基台１１の上面に形成され、電気的な接続が可能な端子である。接続部１５は、支柱２０との接続部分に配置される。接続部１５は、基台１１内に配置された基板Ｍとリード線１５ａを介して電気的に接続される。また、基板Ｍは、リード線１５ｂを介して操作部１４に電気的に接続される。基板Ｍは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ＵＮＩＴ）あるいはメモリ等を含み、上下動駆動装置４０を含めた各部材の制御部を構成する。基板Ｍは、操作部１４で操作された情報がリード線１５ｂを介して入力され、上下動駆動装置４０を制御する信号、及び上下動駆動装置４０を駆動するための電力などを、リード線１５ａを介して接続部１５に出力する。
【００１５】
支柱２０は、基台１１の上面に取り付けられる。支柱２０は、基台１１から上方（＋Ｚ方向）に延びて配置される。支柱２０と基台１１とは、固定ネジ等の不図示の締結部材により着脱可能に配置されており、例えば、両者間にスペーサを装着する場合は、この締結部材を外すことにより基台１１から支柱２０を取り外すことができる。支柱２０と基台１１との間に装着されるスペーサは、例えば、第３照明系が取り付けられる。また、支柱２０は、下面に接続部２１を有する。接続部２１は、支柱２０が基台１１に装着される場合、基台１１の接続部１５に接触して接続部１５と電気的に接続される。
【００１６】
また、接続部２１は、不図示のリード線等を介して上下動駆動装置４０の駆動源に電気的に接続されている。また、接続部２１は、後述する第１照明系６０あるいはステージ５０などと電気的に接続され、これらを制御する信号の伝達、あるいは駆動用の電力供給を行ってもよい。なお、上記した接続部１５、２１は、支柱２０の装着時に電気的な接続を可能とする任意の形状を適用することができる。例えば、支柱２０の装着時に平面部どうしが接触することで電気的な接続を確保してもよいし、例えば、一方をピン形状として他方を孔形状とすることにより、支柱２０の装着時にピンが孔に挿入されることで電気的な接続を確保してもよい。
【００１７】
レボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０は、支柱２０の＋Ｘ側の側面に取り付けられ、支柱２０から＋Ｘ方向に延びて配置される。支柱２０の＋Ｘ側の側面は、接眼レンズ１３が設置されている方向に向いた面であり、観察時における観察者側に相当する。従って、レボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０は、Ｘ方向における支柱２０と接眼レンズ１３（鏡筒１２）との間に挟まれた空間内に配置される。なお、レボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０の詳細については、別の図面を用いて後述する。
【００１８】
ステージ５０は、レボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０の上方において、支柱２０の＋Ｘ側の側面に取り付けられる。ステージ５０は、試料を保持する。ステージ５０は、上下方向（Ｚ方向）に貫通する貫通孔を備えている。試料は、ガラス板等の透明な板材に載置された状態、あるいは、ガラス容器などの透明な容器に収容された状態でステージ５０に保持される。このとき、ガラス板あるいはガラス容器等は、上記した貫通孔に試料が配置されるようにステージ５０に保持される。なお、ステージ５０は、ガラス板あるいはガラス容器等を所定位置に保持するための治具を備えてもよい。
【００１９】
また、図１に示すように、鏡筒１２の−Ｘ側には支持部１２ａが設けられており、ステージ５０の＋Ｘ側に設けられた被支持部５０ａを支持している。このように、支持部１２ａによって被支持部５０ａを支持することにより、ステージ５０の揺れあるいは振動を抑制している。支持部１２ａと被支持部５０ａとは、ボルト等の不図示の締結部材により固定されており、例えば、両者間にスペーサを装着する場合は、この締結部材を外すことにより支持部１２ａから被支持部５０ａを取り外すことができる。
【００２０】
また、ステージ５０は、Ｘ方向及びＹ方向（水平方向あるいは光軸ＡＸに直交する方向）に移動可能であってもよい。また、ステージ５０は、上下方向（Ｚ方向）あるいは光軸ＡＸに沿った方向に移動可能であってもよい。このようなステージ５０の移動は、ユーザーが手動で行ってもよいし、電動モータ等の駆動源を用いて行ってもよい。駆動源を用いる場合、移動量等に関する制御信号、及び駆動源への電力の供給は、支柱２０の接続部２１を介して基台１１から行ってもよい。また、ステージ５０の移動を操作する操作部が基台１１に設けられてもよい。
【００２１】
第１照明系６０は、支柱２０の上部に取り付けられる。第１照明系６０の出射側は、ステージ５０の上方に配置される。第１照明系６０は、ステージ５０に保持された試料に対して透過照明を行う。第１照明系６０は、例えば、ハロゲンランプあるいは白色ＬＥＤなどの白色光あるいは可視光（波長がブロードな光）を出射する光源と、光源から出射した光を案内するリレーレンズ、各種フィルタ、開口絞り、及び視野絞りなどの光学素子を有する照明光学系と、を備える。なお、第１照明系６０は、光軸ＡＸに沿って照明光を出射するが、これに限定されず、光軸ＡＸに対して傾斜した状態で照明光を出射してもよい。
【００２２】
第１照明系６０から出射した照明光は、試料を上方（＋Ｚ側）から照明する。試料を透過した透過光（観察光）は、後述する対物レンズ３２を介して、基台１１及び鏡筒１２内の光路を通り、接眼レンズ１３に導かれる。ユーザーは、接眼レンズ１３を覗くことにより、ステージ５０に保持された試料を第１照明系６０からの照明光により観察可能である。また、撮像素子を具えた撮像装置を配置することで、撮像素子での観察光の受光を行うことも可能である。
なお、第１照明系６０は、光源を備えなくてもよい。例えば、光源は第１照明系６０の外部に配置されて光ファイバ等により照明光を第１照明系６０に供給してもよい。また、第１照明系６０を備えるか否かは任意であり、第１照明系６０はなくてもよい。
【００２３】
第２照明系７０は、支柱２０の−Ｘ側の側面に取り付けられる。第２照明系７０の出射側は、ステージ５０の下方に配置される。支柱２０には、第２照明系７０からの光を通すための貫通孔を備えている。第２照明系７０は、ステージ５０に保持された試料に対して落射照明を行う。また、第２照明系７０は、落射照明を行う他に、顕微鏡装置１００を蛍光顕微鏡として使用する場合、蛍光物質に対する活性化光あるいは励起光の照射を行う。第２照明系７０は、落射照明用あるいは蛍光観察用のいずれかに交換可能である。
【００２４】
第２照明系７０が落射照明を行う場合、第２照明系７０は、例えば、ハロゲンランプあるいは白色ＬＥＤなどの白色光あるいは可視光（波長がブロードな光）を出射する光源と、光源から出射した光を案内するリレーレンズ、各種フィルタ、開口絞り、及び視野絞りなどの光学素子を有する照明光学系と、を備える。また、第２照明系７０は、ミラー７２を有する。第２照明系７０が落射照明を行う場合、ミラー７２は、例えばハーフミラーが用いられる。ミラー７２は、光軸ＡＸ上に配置され、レボルバ支持部３０の下側に設けられる不図示のケース内に収容されている。
【００２５】
第２照明系７０から出射した照明光は、ミラー７２で反射して試料を下方（−Ｚ側）から照明する。この照明光による試料からの反射光は、ミラー７２を透過し、後述する対物レンズ３２を介して、基台１１及び鏡筒１２内の光路を通り、接眼レンズ１３に導かれる。ユーザーは、接眼レンズ１３を覗くことにより、ステージ５０に保持された試料を第２照明系７０からの照明光により観察可能である。なお、第２照明系７０は、落射照明用の光源を備えなくてもよい。例えば、光源は第２照明系７０の外部に配置されて光ファイバ等により照明光を第２照明系７０に供給してもよい。
【００２６】
また、顕微鏡装置１００を蛍光顕微鏡として使用する場合、第２照明系７０は、ステージ５０に保持される試料に含まれる蛍光物質を活性化する活性化光、あるいは蛍光物質を励起して蛍光を生じさせる励起光のいずれか一方を出射する。なお、活性化光あるいは励起光のいずれか他方は、第２照明系７０と別に設置された第３照明系（例えば、基台１１と支柱２０との間に装着されたスペーサに取り付けられた第３照明系）から出射してもよい。第２照明系７０は、活性化光あるいは励起光に相当する波長の光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射した光を案内するリレーレンズ、各種フィルタ、開口絞り、及び視野絞りなどの光学素子を有する照明光学系と、を備える。
【００２７】
第２照明系７０が活性化光あるいは励起光を出射する場合、ミラー７２は、例えばダイクロイックミラーが用いられる。ダイクロイックミラーは、活性化光あるいは励起光の波長の光を反射し、蛍光の波長を透過する。例えば、第２照明系７０から出射する光を活性化光とすると、この活性化光は、ミラー７２で反射されて、下方（−Ｚ側）から試料に照射する。活性化光の照射の後、あるいは活性化光の照射と同時に第２照明系７０あるいは上記した第３照明系から励起光を出射して試料に照射する。
【００２８】
試料内の蛍光物質は、活性化光及び励起光の照射により励起して蛍光を発する。この蛍光は、ミラー７２を透過し、後述する対物レンズ３２を介して、基台１１及び鏡筒１２内の光路を通り、接眼レンズ１３に導かれる。ユーザーは、接眼レンズ１３を覗くことにより、試料から生じた蛍光を観察可能である。
【００２９】
なお、第２照明系７０は、活性化光あるいは励起光を出射する光源を備えなくてもよい。例えば、光源は第２照明系７０の外部に配置されて光ファイバ等により活性化光あるいは励起光を第２照明系７０に供給してもよい。また、第２照明系７０を備えるか否かは任意であり、第２照明系７０はなくてもよい。
【００３０】
続いて、レボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０について説明する。レボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０は、支柱２０の＋Ｘ側の側面（観察時の観察者側）に取り付けられる。図２は、実施形態に係るレボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０の一例を示す斜視図である。図３は、レボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０を分解して示す分解斜視図である。
【００３１】
レボルバ支持部３０は、レボルバ３１を支持する。レボルバ３１は、複数の対物レンズ３２が装着される。なお、レボルバ支持部３０に支持されるレボルバ３１及び対物レンズ３２等も上下動部材である。また、レボルバ支持部３０及びレボルバ３１は、対物レンズ３２を位置決めする対物レンズ位置決め部材である。レボルバ３１は、例えば、Ｚ軸から傾斜した軸周り方向に回転可能に設けられる。レボルバ３１を回転させることにより、複数の対物レンズ３２のうちのいずれかの対物レンズ３２を光軸ＡＸ上（観察位置）に配置することができる。これにより、複数の対物レンズ３２は、切り替え可能である。
【００３２】
レボルバ３１は、複数の対物レンズ３２に加えて、収差を補正する機能を有する対物レンズ（収差補正用対物レンズ）３９が装着されてもよい。収差補正用対物レンズ３９は、例えば色収差を補正するレンズや、球面収差を補正するレンズ、非点収差を補正するレンズ、像面湾曲を補正するレンズ等が搭載された対物レンズである。補正可能な収差の種類が多くなるほど、１つの収差補正用対物レンズ３９に搭載されるレンズの数が多くなる。このため、収差補正用対物レンズ３９は、対物レンズ３２に比べて、重量が大きくなっている。収差補正用対物レンズ３９は、１つのレボルバ３１に１つ又は複数装着することができる。
【００３３】
レボルバ３１は、ユーザーの手動により回転してもよいし、電動モータ等の駆動源によって回転してもよい。駆動源は、例えば、レボルバ支持部３０に配置される。この駆動源への制御信号や電力の供給は、後述する上下動駆動装置４０と同様に、基台１１から支柱２０を介して行ってもよい。また、電動モータ等でレボルバ３１を回転させる場合、操作部は基台１１に配置されてもよいし、顕微鏡装置１００から離れたリモートコントロールユニット等に配置されてもよい。なお、レボルバ３１は、回転位置を保持する任意の構成を有しており、選択した対物レンズ３２を光軸ＡＸ上に保持している。
【００３４】
レボルバ支持部３０は、レボルバ装着部３３と、駆動力受部３４とを有する。レボルバ装着部３３は、レボルバ３１が装着される。レボルバ装着部３３は、ボルトなどの不図示の固定部材によりレボルバ３１を固定可能であり、また、ボルトを取り外すことにより他のレボルバと交換可能である。なお、レボルバ３１は、レボルバ装着部３３に装着された状態であっても回転可能な状態が維持される。駆動力受部３４は、レボルバ装着部３３の−Ｙ側の側面に取り付けられる。駆動力受部３４は、−Ｙ方向に突出する部分を有している。この突出部分は、上下動駆動装置４０からの駆動力を受ける部分である。また、レボルバ装着部３３は、第２照明系７０からの光を通過させるための貫通孔３３ｂを有している。
【００３５】
レボルバ装着部３３は、基部３５及びガイド部３６を介して支柱２０に保持される。基部３５は、支柱２０の＋Ｘ側の側面にボルトなどの不図示の固定部材により取り付けられる。ガイド部３６は、基部３５の＋Ｘ側の側面にボルトなどの不図示の固定部材により取り付けられる。ガイド部３６の＋Ｘ側は、レボルバ装着部３３の一部を嵌め入れて、レボルバ装着部３３を上下方向（光軸ＡＸ方向）にガイドする形状を備えている。レボルバ装着部３３は、ガイド部３６により上下方向に移動可能な状態で支柱２０に保持されている。
【００３６】
レボルバ装着部３３とガイド部３６との間には、ベアリング部３７が配置される。ベアリング部３７は、レボルバ装着部３３をＹ方向に挟む２か所にそれぞれ配置される。ベアリング部３７は、複数のローラベアリングが向きを交互に変えながら上下方向に並んで配置される形態を有する。レボルバ装着部３３の＋Ｙ側及び−Ｙ側の側面には、上下方向に延びる突出部３３ａが設けられている。この突出部３３ａのそれぞれがベアリング部３７に接触することにより、レボルバ装着部３３の移動を円滑にしている。また、ベアリング部３７が突出部３３ａをガイドすることにより、レボルバ装着部３３がＸ方向に移動することを規制している。
【００３７】
レボルバ支持部３０は、上記のように上下方向に移動可能であり、後述する上下動駆動装置４０からの駆動力を駆動力受部３４で受けることにより、上下方向に移動する。すなわち、レボルバ支持部３０が上下方向に移動することにより、対物レンズ３２をステージ５０（図１参照）に対して近接または離間させることが可能である。また、図３に示すように、２つのガイド部３６の間における＋Ｘ側の面には、＋Ｘ方向に突出するビス３６ａが設けられている。このビス３６ａは、レボルバ装着部３３の−Ｘ側の面に設けられた上下方向の長穴（不図示）に挿入される。レボルバ支持部３０は、ビス３６ａ及び長穴によって上下方向の移動範囲（ストローク）が設定される。この移動範囲は、例えば、後述する駆動機構４０のカム４３が回転して最大径部４３ｂに達する前に上限となるように設定される。これにより、駆動機構４０あるいはレボルバ支持部３０等の破損を防止している。
【００３８】
また、レボルバ支持部３０は、対物レンズ３２（レボルバ３１）の上下方向の高さ（光軸ＡＸ方向の位置）を自動的に調整するオートフォーカス部３８を有している。オートフォーカス部３８は、レボルバ３１によって選択された対物レンズ３２のフォーカス位置に試料が配置されるように、後述する上下動駆動装置４０を駆動する。オートフォーカス部３８は、例えば、計測用の赤外光を出射する不図示の焦点検出用光源と、焦点検出用光源から出射した赤外光が試料やガラスプレートで反射した反射光を検出する不図示のセンサと、を備えている。このオートフォーカス部３８は必須のものではなく、レボルバ支持部３０と分離された状態で顕微鏡に配置されてもよい。光源の種類としては、ＬＥＤ光源、ＬＤ光源、レーザ光源等があげられる。
【００３９】
オートフォーカス部３８は、焦点検出用光源から出射した赤外光が試料に反射した反射光をセンサで検出して、対物レンズ３２のフォーカス位置に試料が配置されるように上下動駆動装置４０を駆動して対物レンズ３２を光軸ＡＸに沿って移動させる。なお、オートフォーカス部３８の構成は任意であり、上記した構成に限定されない。また、オートフォーカス部３８を動作させるか否かのスイッチは、基台１１に配置されてもよいし、顕微鏡装置１００から離れたリモートコントロールユニット等に配置されてもよい。
【００４０】
上下動駆動装置４０は、図３に示すように、支柱２０に取り付けられた基部３５にボルト等の不図示の固定部材により固定される。従って、固定部材を外すことにより上下動駆動装置４０を交換可能である。また、本実施例の形態では、上下動駆動装置４０は、レボルバ支持部３０の−Ｙ側に配置されるが、顕微鏡の構成によってはこれに限定されるものではない。
【００４１】
図４（Ａ）は、上下動駆動装置４０の一例を示す側面図、（Ｂ）は、上下動駆動装置４０の各要素における力の方向を示す図である。図５は、図４（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４（Ａ）及び図５に示すように、上下動駆動装置４０は、回転駆動部（駆動部）４１と、歯車列（駆動力伝達部材）４２と、カム（直線方向駆動部材）４３と、リンク部材４４（規制部材）と、カムフォロア（直線方向駆動部材）４５と、接触部４６と、フレーム４７と、ピン４９と、を有する。なお、ピン４９は、図５において記載している。
【００４２】
回転駆動部４１は、フレーム４７に支持される。回転駆動部４１は、レボルバ支持部３０を上下方向（光軸ＡＸ方向）に移動させるための駆動力を発生させる。回転駆動部４１は、例えば、電動モータ等が用いられる。回転駆動部４１は、例えば、配線等を介して支柱２０の接続部２１（図１参照）と電気的に接続される。これにより、回転駆動部４１は、基台１１の内部に配置された基板Ｍ（図１参照）と電気的に接続される。回転駆動部４１は、回転駆動する出力軸４１ａを有する。
【００４３】
歯車列４２は、回転駆動部４１で生じた駆動力をカム４３に伝達する。歯車列４２を構成する複数の歯車は、Ｙ方向に平行な軸周りに回転可能な状態でフレーム４７に支持される。歯車列４２は、複数の歯車を用いることにより、出力軸４１ａに対して所定の減速比でカム４３に伝達する。歯車列４２は、図４（Ａ）に示すように、出力軸ギア４２ａと、第１伝達ギア４２ｂと、第２伝達ギア４２ｃと、第３伝達ギア４２ｄと、カム回転ギア４２ｅと、を有する。歯車列４２を構成する出力軸ギア４２ａ、第１伝達ギア４２ｂ、第２伝達ギア４２ｃ、第３伝達ギア４２ｄ、及びカム回転ギア４２ｅは、順次噛み合った状態でフレーム４７に支持されている。
【００４４】
出力軸ギア４２ａは、出力軸４１ａに固定され、出力軸４１ａと一体に回転する。第１伝達ギア４２ｂ及び第２伝達ギア４２ｃは、共通の軸４２ｆに固定される。これら第１伝達ギア４２ｂ、第２伝達ギア４２ｃ、及び軸４２ｆは、一体となって回転する。第１伝達ギア４２ｂは、出力軸ギア４２ａに噛み合っている。従って、出力軸４１ａが回転すると、出力軸ギア４２ａから第１伝達ギア４２ｂに回転が伝達され、第１伝達ギア４２ｂの回転により第２伝達ギア４２ｃも一体となって回転する。
【００４５】
第１伝達ギア４２ｂは、出力軸ギア４２ａより外径が大きい。従って、出力軸ギア４２ａと第１伝達ギア４２ｂとが一体となって回転する場合、出力軸ギア４２ａの回転量に比べて第１伝達ギア４２ｂの回転量が小さくなる。このため、伝達軸４２ｆの回転速度は、出力軸４１ａの回転速度よりも遅くなる。
【００４６】
第２伝達ギア４２ｃは、第３伝達ギア４２ｄに噛み合っている。第３伝達ギア４２ｄは、伝達軸４２ｇによって回転可能に支持されている。第３伝達ギア４２ｄは、第２伝達ギア４２ｃが回転することにより回転する。第２伝達ギア４２ｃは、第１伝達ギア４２ｂより外径が小さい。このため、伝達軸４２ｆの単位回転量あたりの歯数は、第１伝達ギア４２ｂよりも第２伝達ギア４２ｃの方が少なくなる。また、第３伝達ギア４２ｄは、第２伝達ギア４２ｃより外径が大きい。従って、第２伝達ギア４２ｃと第３伝達ギア４２ｄとが一体となって回転する場合、第２伝達ギア４２ｃの回転量に比べて第３伝達ギア４２ｄの回転量が小さくなる。このため、伝達軸４２ｇの回転速度は、伝達軸４２ｆの回転速度よりも遅くなる。
【００４７】
第３伝達ギア４２ｄは、カム回転ギア４２ｅに噛み合っている。カム回転ギア４２ｅは、不図示の軸によって回転可能に支持されている。また、カム回転ギア４２ｅは、カム４３に固定されており、カム４３と一体となって回転する。カム回転ギア４２ｅは、第３伝達ギア４２ｄより外径が小さい。従って、第３伝達ギア４２ｄとカム回転ギア４２ｅとが一体となって回転する場合、第３伝達ギア４２ｄの回転量に比べてカム回転ギア４２ｅの回転量が大きくなる。このため、伝達軸４２ｇの回転速度は、カム４３の回転速度よりも速くなる。
【００４８】
カム４３は、移動方向変換部材であり、カム機構の一部を構成する。カム４３は、カム回転ギア４２ｅを支持する不図示の軸によって回転可能にフレーム４７に支持される。従って、カム４３は、Ｙ軸周りに回転可能である。カム４３は、上記した出力軸４１ａが回転することにより、歯車列４２を介して所定の減速比で回転する。なお、減速比は、歯車列４２を構成する各歯車の外径（歯数）、あるいは使用する歯車の数によって調整される。例えば、出力軸４１ａが数千ｒｐｍで回転する場合に、カム４３を数ｒｐｍから数十ｒｐｍとなるような減速比が設定される。
【００４９】
カム４３は、最小径部４３ａから最大径部４３ｂにかけて、回転中心Ｃ１からの距離（半径）がＹ軸周りに徐々に大きくなっている。最大径部４３ｂと最小径部４３ａとの間には、段部４３ｃが形成される。なお、最小径部４３ａから最大径部４３ｂまでの半径の変化率は一定に設定されているが、これに限定されない。例えば、最小径部４３ａあるいは最大径部４３ｂの近傍では半径の変化率が大きく、中間部分では半径の変化率が小さくなるような形態であってもよい。
【００５０】
リンク部材４４は、棒状の部材であって、リンク機構の一部を構成し、歯車列４２の上方においてＸ方向に延びて配置される。リンク部材４４は、長手方向の一端側（基端側）が軸部４４ａによってフレーム４７に支持される。リンク部材４４は、軸部４４ａを中心としてＹ軸周りに回転可能である。従って、リンク部材４４は、長手方向の他端側（先端側）がレボルバ支持部３０の駆動力受部３４を上下させる方向に回転可能である。リンク部材４４は、Ｘ方向の長さがフレーム４７に収まるように設定される。これにより、上下動駆動装置４０からリンク部材４４の一部が突出しないようにしている。
【００５１】
カムフォロア４５は、移動方向変換部材であり、カム機構の一部を構成する。カムフォロア４５は、リンク部材４４の先端側からＹ方向に突出した状態で取り付けられる。カムフォロア４５は、カム４３の上方（＋Ｚ側）に配置され、リンク部材４４の重力により下降しており、カム４３に接触する。カムフォロア４５は、カム４３の回転に伴ってカム４３の周面に押されることにより、上下方向（Ｚ方向）に移動する。カムフォロア４５は、リンク部材４４と一体で設けられるため、カムフォロア４５が上下方向に移動することにより、リンク部材４４が軸部４４ａを中心としてＹ軸周りに回転する。カムフォロア４５の中心Ｃ２は、カム４３の回転中心Ｃ１に対して軸方向から見てＸ方向にずれて配置される。なお、カム４３からカムフォロワ４５への駆動力伝達では、斜め方向の力が加わるので、カムフォロワ４５が横方向へのずれが生じる可能性がある。上記のようにカムフォロワ４５をリンク部材４４に配置することにより、カムフォロワ４５の横ずれを防止している。
【００５２】
この中心Ｃ１とＣ２のずれは必須ではないが、このように中心Ｃ１とＣ２を軸方向から見た状態でＸ方向にずらした場合、中心Ｃ１とＣ２がずれていることでカム軸（カム４３の軸）には上下動の自重により常に回転力が加わっているため、駆動部４１の駆動力を伝達するギアで生じるバックラッシュを解消する効果がある。本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、方向Ｂの力を、レボルバ支持部３０（レボルバ３１）を駆動させる方向に沿った方向Ａに変換する部材がリンク部材４４である。この方向Ａの力の方向は厳密には直線方向ではないが、レボルバ支持部３０（レボルバ３１）の駆動方向であるＺ方向に沿った略直線の方向となる。そして、方向Ａと方向Ｂの力の方向は異なっており。方向Ａの方向に対して、軸方向から見てＸ方向にずれる方向である。
【００５３】
また、カムフォロア４５は、円柱状または円筒状の部材であって、リンク部材４４に対して回転可能に取り付けられている。これにより、カム４３が回転する場合、カム４３の周面が移動することに伴ってカムフォロア４５が回転するので、カムフォロア４５とカム４３との間の摩擦を低減することができ、カムフォロア４５の動作を円滑にすることができる。なお、カムフォロア４５は、回転可能とすることに限定されず、回転しないカムフォロアであってもよい。また、図示のようなカムフォロア４５はなくてもよく、リンク部材４４の一部（例えば中間部分）をカムフォロアとして用いてもよい。
【００５４】
接触部４６は、リンク部材４４の先端側からＹ方向に突出した状態で取り付けられる。接触部４６は、リンク部材４４のうち、カムフォロア４５よりも軸部４４ａから離れた位置、つまり、カムフォロア４５より先端側に配置される。したがって、接触部４６は、カムフォロア４５とともにリンク部材４４の長手方向に並んで配置される。接触部４６は、リンク部材４４及びカムフォロア４５と一体となって、リンク部材４４の軸部４４ａを中心とした回転方向に移動する。
【００５５】
接触部４６は、レボルバ支持部３０の駆動力受部３４に接触した状態で配置される。接触部４６は、駆動力受部３４を介してレボルバ支持部３０の重量を受け止めている。従って、リンク部材４４の回転により接触部４６が上方に移動することで、駆動力受部３４に対して上方向の力を加え、レボルバ支持部３０を上方に移動させることが可能となっている。また、接触部４６は、カムフォロア４５よりも先端側に配置されるため、カムフォロア４５よりも、接触部４６の上下方向の移動量が大きくなる。よって、リンク部材４４は、カムフォロア４５の移動量を拡大して接触部４６に伝達している。
【００５６】
また、接触部４６は、カムフォロア４５と同様に、円柱状または円筒状の部材であって、リンク部材４４に対して回転可能に取り付けられている。なお、接触部４６は、上方に移動する場合、上記したようにリンク部材４４の軸部４４ａを中心とした周回軌道上を移動する。一方、レボルバ支持部３０（駆動力受部３４）は上下方向（Ｚ方向）に移動する。このように、接触部４６と駆動力受部３４とは移動方向が異なるが、接触部４６が回転可能であることにより、接触部４６が上方に向けて移動する場合、駆動力受部３４に対して回転しながら接触する。これにより、接触部４６と駆動力受部３４との間の摩擦を低減することができ、接触部４６の動作を円滑にすることができる。なお、接触部４６は、回転可能とすることに限定されず、回転しない接触部であってもよい。また、図示のような接触部４６はなくてもよく、リンク部材４４の一部（例えば先端部分）を接触部として用いてもよい。
【００５７】
フレーム４７は、例えば矩形板状に形成される。フレーム４７は、ボルトなどの固定部材により基部３５（図３参照）に取り付けられる。これにより、フレーム４７は、基部３５を介して支柱２０に固定される。フレーム４７が支柱２０に固定されることにより、上下動駆動装置４０を構成する各部材が支柱２０に固定される。このように、フレーム４７を基部３５に装着することで、上下動駆動装置４０の各部材を支柱２０に対して固定した位置に配置することができる。
【００５８】
ピン４９は、棒状の部材であって、レボルバ支持部３０のレボルバ装着部３３から延びて、カム４３の＋Ｙ側の面に形成された凹部４３ｄに差し込まれた状態で配置される。ピン４９は、輸送時やレボルバ支持部３０をユーザーが手で持ち上げたときに、レボルバ支持部３０が持ち上がる量を制限する。これにより、レボルバ支持部３０がストローク上限まで動くことが規制され、その位置から落下しても歯車列４２あるいはカム４３が損傷する（例えば、打痕が生じるなど）ことを防止できる。
【００５９】
また、ピン４９によりカム４３の回転を規制してもよい。また、例えば、カム４３の回転量あるいは回転位置をセンサ等で検出し、カムフォロア４５が最大径部４３ｂに達した段階で駆動源４１の駆動を停止させる構成が適用されてもよい。また、リンク部材４４の先端部が最も上昇した位置で動作する接触型のリミットスイッチを配置し、このリミットスイッチが動作した段階（すなわちカムフォロア４５が最大径部４３ｂに達した段階）で回転駆動部４１の駆動を停止させる構成が適用されてもよい。上記したリミットスイッチは、接触型あるいは非接触型のいずれが使用されてもよい。
【００６０】
上記したレボルバ支持部３０及び上下動駆動装置４０は、基台１１に設けられた操作部１４を操作することにより、レボルバ支持部３０（すなわち選択した対物レンズ３２）を上下方向に移動可能である。例えば、操作部１４によって回転駆動部４１を駆動し、カム４３を回転させることにより、カム４３の回転位置に応じてカムフォロア４５の高さが決定され、カムフォロア４５の高さに応じたリンク部材４４の回転位置により接触部４６の高さが設定される。接触部４６の高さに応じてレボルバ支持部３０が上下方向に移動し、選択した対物レンズ３２を光軸ＡＸに沿った所望の位置に移動させることができる。すなわち、操作部１４を操作することにより、選択した対物レンズ３２のフォーカス位置を調整することができる。
【００６１】
図６は、上下動駆動装置４０の動作の一例を示し、リンク部材４４が下がった状態を示す図である。図６は、カム４３の最小径部４３ａにカムフォロア４５が当接した状態を示している。図６に示す状態では、カムフォロア４５がカム４３の最小径部４３ａに接触している。これにより、リンク部材４４は、先端側が最も下降した回転位置に配置される。従って、リンク部材４４の先端側にある接触部４６も、最も下降した位置となる。
【００６２】
図７は、レボルバ支持部３０が下降した状態の一例を模式的に示す図である。図７では、各部材の形状あるいは配置を模式的に示しており、一部の部材については省略して示している。図７は、図６で示すように、カムフォロア４５がカム４３の最小径部４３ａに接触している場合のレボルバ支持部３０の位置を示している。図７に示すように、カムフォロア４５がカム４３の最小径部４３ａに接触していると、上記したように接触部４６は最も低い位置となる。従って、レボルバ支持部３０は、自重によって接触部４６で支持される位置まで下降し、最も下降した状態となる。なお、この状態では、対物レンズ３２が最もステージ５０（試料）から離れている。
【００６３】
図７に示す状態から操作部１４を操作して回転駆動部４１を駆動すると、出力軸４１ａの回転を歯車列４２に伝達し、カム４３を回転させる。なお、回転駆動部４１の駆動量（カム４３の回転量）は、操作部１４を操作する量（例えば回転量）に応じて予め設定されている。カム４３の回転方向は、図６では時計回りであり、図７では反時計回りである。カム４３の回転によりカムフォロア４５の位置も最小径部４３ａから変更され、カム４３の外径が徐々に拡大することに伴って上方に移動していく。なおカム４３は、上記した回転方向と逆の方向（図６では反時計回りの方向、図７では時計回りの方向）に回転駆動力を受けた場合、カムフォロア４５が段部４３ｃを係止するのでカム４３の回転を規制する。
【００６４】
カムフォロア４５が上昇することにより、リンク部材４４も先端側が上向きに回転し、接触部４６が上昇する。レボルバ支持部３０は、接触部４６の上昇に伴って駆動力受部３４に上向きの力が付与され、ガイド部３６に沿って上昇する。これにより、選択された対物レンズ３２は、光軸ＡＸに沿ってステージ５０（試料）に近づく方向に移動する。
【００６５】
図８は、上下動駆動装置４０の動作の一例を示し、リンク部材４４が上がった状態を示す図である。図８は、カム４３の最大径部４３ｂにカムフォロア４５が当接した状態を示している。図８に示す状態では、カムフォロア４５がカム４３の最大径部４３ｂに接触している。これにより、リンク部材４４は、先端側が最も上昇した回転位置に配置される。従って、リンク部材４４の先端側にある接触部４６も、最も上昇した位置となる。
【００６６】
図９は、レボルバ支持部３０が上昇した状態の一例を模式的に示す図である。図９では、上記した図７と同様に、各部材の形状あるいは配置を模式的に示しており、一部の部材については省略して示している。図９は、図８で示すように、カムフォロア４５がカム４３の最大径部４３ｂに接触している場合のレボルバ支持部３０の位置を示している。図９に示すように、カムフォロア４５がカム４３の最大径部４３ｂに接触していると、上記したように接触部４６は最も高い位置となる。従って、レボルバ支持部３０は、接触部４６で駆動力受部３４が上方に押されることにより、最も上昇した状態となる。なお、この状態では、対物レンズ３２が最もステージ５０（試料）に近づいている。
【００６７】
なお、図８及び図９に示す状態からさらにカム４３を回転させても、ビス３６ａ（図３参照）がレボルバ装着部３３の長穴の上端に達して、レボルバ支持部３０の上方への移動、すなわち、リンク部材４４の上方への移動が規制される。その結果、カム４３の回転が規制され、段部４３ｃを超えないので、一旦上昇したレボルバ支持部３０が急に下降することはない。また、レボルバ支持部３０を下降させる際は、操作部１４を操作してカム４３を上記と逆向き（図８では反時計回り、図９では時計回り）に回転させることで接触部４６を下降させる。レボルバ支持部３０は、接触部４６の下降に伴って自重により下降する。
【００６８】
このように、操作部１４を操作することにより対物レンズ３２を光軸ＡＸに沿って移動させることができる。従って、ユーザーは、例えば、接眼レンズ１３（図１及び図２参照）を覗きながら、操作部１４を操作することにより対物レンズ３２を移動させ、試料に対して所望のフォーカス位置に対物レンズ３２を配置することが可能となる。なお、オートフォーカス部３８（図２及び図３参照）を駆動させる場合、オートフォーカス部３８の検出結果により上下動駆動装置４０を駆動し、レボルバ支持部３０（対物レンズ３２）の位置を調整することが可能である。
【００６９】
本実施形態では、上記のように、顕微鏡装置１００は、回転駆動部４１により回転するカム４３を有し、カム４３の回転によりカムフォロア４５がレボルバ支持部３０を光軸ＡＸの方向に移動させている。このため、ラックピニオン機構によって駆動力を伝達する場合のようなバックラッシュが生じるおそれはなく、レボルバ支持部３０の位置ずれを回避できる。このため、レボルバ支持部３０の昇降（対物レンズ３２の移動）を誤差なく安定して行うことができる。これにより、試料を高精度に観察することが可能となる。
【００７０】
また、例えば、回転駆動部４１の駆動力を伝達する伝達機構としてボールネジ機構を有する構成では、回転駆動部からレボルバ支持部３０までの駆動力の伝達経路が長くなる。これにより、環境温度の変化などにより伝達経路を構成する部材の熱膨張による変形が大きくなり、対物レンズ３２の位置がずれてしまう可能性がある。これに対して、本実施形態では、回転駆動部４１からレボルバ支持部３０までの駆動力の伝達経路が短いので、環境温度の変化などによる部材の変形が小さく、対物レンズ３２の位置が変動するのを抑制できる。すなわち、環境温度によって対物レンズ３２のフォーカス位置がずれてしまう現象が生じにくくなる。これにより、試料を高精度に観察することが可能となる。
【００７１】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、本実施形態の構成の一部は省略されることがある。例えば、上記した実施形態では、一つの上下動駆動装置４０によりレボルバ支持部３０を移動しているが、これに限定されない。例えば、２以上の上下動駆動装置４０をレボルバユニット２００に搭載してもよい。この場合、２以上の上下動駆動装置４０を同時に制御してもよく、または、一つの上下動駆動装置４０をメインの駆動機構として用い、他の上下動駆動装置４０をサブまたはバックアップ用として用いてもよい。
【００７２】
また、上記した実施形態では、上下動駆動装置４０が、駆動力伝達部材として歯車列４２を用いて回転駆動部４１の駆動力をカム４３に伝達しているが、これに限定されない。図１０は、上下動駆動装置の他の例を示す斜視図である。図１０に示す上下動駆動装置１４０では、歯車列４２に代えて、駆動力伝達部材としてウォームギア１４２ａ及びウォームホイール１４２ｂを有する伝達機構１４２により回転駆動部（駆動部）１４１の駆動力をカム４３に伝達する。なお、カム４３、リンク部材４４、カムフォロア４５、及び接触部４６等の構成については、上記した実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７３】
回転駆動部１４１は、出力軸１４１ａを有する。回転駆動部１４１は、上記した実施形態と同様に、例えば電動モータ等が用いられる。また、操作部１４（図１参照）を操作することにより回転駆動部１４１が駆動する点は、上記した実施形態と同様である。出力軸１４１ａは、Ｘ軸に沿って配置される。出力軸１４１ａは、回転駆動部１４１の駆動力によりＸ軸の軸周り方向に回転する。出力軸１４１ａは、軸受１４１ｂにより回転可能に支持される。軸受１４１ｂは、フレーム１４７に固定される。軸受１４１ｂは、例えばボールベアリング等、公知の構成を用いることができる。なお、出力軸１４１ａは、回転駆動部１４１である電動モータ等の回転軸との間に減速機を介して接続されてもよい。減速機を用いることによって、出力軸１４１ａを減速した状態で回転させることができる。ただし、減速機を用いるか否かは任意である。
【００７４】
伝達機構１４２は、ウォームギア１４２ａと、ウォームホイール１４２ｂとを有する。ウォームギア１４２ａは、出力軸１４１ａに取り付けられている。これにより、ウォームギア１４２ａは、出力軸１４１ａと一体となってＸ軸の軸周り方向に回転する。
【００７５】
ウォームホイール１４２ｂは、伝達軸１４２ｃによってフレーム１４７に回転可能に支持されている。ウォームホイール１４２ｂは、Ｙ軸の軸周り方向に回転可能である。ウォームホイール１４２ｂは、ウォームギア１４２ａの上方に配置されており、ウォームギア１４２ａに噛み合っている。ウォームホイール１４２ｂは、ウォームギア１４２ａが回転することにより、Ｙ軸の軸周り方向に回転する。
【００７６】
カム４３は、伝達軸１４２ｃに固定される。伝達軸１４２ｃは、上記したようにウォームホイール１４２ｂと一体となってＹ軸の軸周り方向に回転する。これにより、カム４３についても伝達軸１４２ｃと一体となって回転する。従って、カム４３は、上記した出力軸１４１ａが回転することにより、伝達機構１４２（ウォームギア１４２ａ及びウォームホイール１４２ｂ）を介して所定の減速比で回転する伝達軸１４２ｃとともに回転する。なお、減速比は、ウォームギア１４２ａ及びウォームホイール１４２ｂの外径（歯数）によって調整される。
【００７７】
このように、伝達機構１４２として、ウォームギア１４２ａ及びウォームホイール１４２ｂを有する構成とすることにより、歯車列４２に比べて、歯車の数を少なくしつつ、減速比を大きくすることができる。また、歯車列４２に比べて、歯車間のバックラッシュを少なくすることができる。なお、図１０に示す上下動駆動装置１４０においても、カム４３を回転させることにより、カムフォロア４５を上下方向に移動させてリンク部材４４を回転させ、接触部４６の上下方向の移動によりレボルバ支持部３０を上下方向に移動させる点は上記した実施形態と同様である。
【００７８】
また、上記した実施形態では、歯車列４２あるいは伝達機構１４２を用いて回転駆動部４１、１４１の駆動力をカム４３に伝達しているが、これに限定されない。例えば、回転駆動部４１の駆動力をベルトあるいはチェーンを用いて伝達してもよい。この場合、回転駆動部４１の出力軸４１ａに駆動プーリあるいは駆動スプロケットが取り付けられ、カム４３に従動プーリあるいは従動スプロケットが取り付けられ、両者間をベルトあるいはチェーンで架け渡された構成であってもよい。なお、プーリあるいはスプロケットの外径を駆動側と従動側とでそれぞれ設定することにより、所定の減速比で駆動力をカム４３に伝達することが可能である。
【００７９】
また、上記した実施形態では、ビス３６ａ（図３参照）によりカム４３の回転を規制しているが、これに限定されない。図１１は、上下動駆動装置の他の例を示す断面図である。図１１に示す上下動駆動装置２４０は、例えば、カム４３の回転量を検出するセンサ２４１を備えている。センサ２４１は、接触型あるいは非接触型のいずれが使用されてもよい。また、センサ２４１として、例えばロータリーエンコーダが用いられてもよい。ロータリーエンコーダが用いられることにより、カム４３の回転量を精度よく検出することができる。
【００８０】
上下動駆動装置２４０は、センサ２４１がカム４３の回転量を検出することで、カムフォロア４５が最大径部４３ｂに達した段階、あるいは最小径部４３ａに達した段権で回転駆動部４１の駆動を停止させることが可能となっている。これにより、カム４３が最大径部４３ｂあるいは最小径部４３ａを超えて回転するのを容易に規制することができる。また、図５に示すピン４９に代えて、図１１に示すように、リンク部材４４にピン４４ｂが設けられてもよい。この場合、図１１下図のように、−Ｙ方向に突出する突出部３４ａを下部に備えた駆動力受部３４が用いられる。このピン４４ｂ及び駆動力受部３４によって、図５に示すピン４９と同様に、輸送時やレボルバ支持部３０をユーザーが手で持ち上げたときに、レボルバ支持部３０が持ち上がる量を制限することできる。
【００８１】
また、上記した実施形態では、リンク部材４４（図４参照）を用いているが、これに限定されない。図１２は、上下動駆動装置の他の例を示す斜視図である。図１２に示す上下動駆動装置３４０は、回転駆動部（駆動部）３４１の駆動力を、ウォームギア３４２ａ、３４２ｂを有する伝達機構３４２によりカム４３に伝達する。なお、カム４３については、上記した実施形態と同様であるため、説明を省略する。回転駆動部３４１は、上記した実施形態と同様に、例えば電動モータ等が用いられ、出力軸３４１ａを有する。回転駆動部３４１は、フレーム３４７に固定される。また、操作部１４（図１参照）を操作することにより回転駆動部３４１が駆動し、伝達機構３４２を介してカム４３が回転する点は、上記した実施形態と同様である。また、出力軸３４１ａは、回転駆動部３４１の回転軸との間に減速機を介して接続され、出力軸３４１ａを減速した状態で回転させてもよい。
【００８２】
また、図１２に示すように、フレーム３４７の上部には、２つの固定部３５０がＸ方向に間隔をあけて配置される。２つの固定部３５０の間には、板バネ３５２を介して可動部（規制部材）３５１が支持されている。板バネ３５２は、可動部３５１の上部の＋Ｘ側及び−Ｘ側から、それぞれ固定部３５０の上部に延びるように配置され、また、可動部３５１の下部の＋Ｘ側及び−Ｘ側から、それぞれ固定部３５０の下部に延びるように配置される。板バネ３５１の取り付けは、例えば、固定ネジなどの固定部材が用いられる。
【００８３】
可動部３５１は、複数の（４つの）板バネ３５２によって固定部３５０とほぼ同一の高さに弾性的に支持されているが、板バネ３５２の弾性力に抗して上方（＋Ｚ方向）に移動可能である。可動部３５１が上方に移動した際の板バネ３５２は、図１２の一点鎖線で示す状態となる。また、可動部３５１は、ガイド３５１ａによって上下方向にガイドされている。
【００８４】
また、可動部３５１の＋Ｙ側の面には、カムフォロア（直線方向駆動部材）３４５と、接続部３４６とを備える。カムフォロア３４５は、移動方向変換部材でありカム機構の一部を構成する。カムフォロア３４５は、カム４３の上方において、カム４３と接触した状態で配置される。なお、カム４３の回転中心Ｃ１は、カムフォロア３４５の回転中心に対してＸ方向にずれている。したがって、本実施形態においても図４（Ｂ）と同様に方向Ａの力と方向Ｂの力とが異なる方向になっている。接続部３４６は、カムフォロア３４５の上方において、カムフォロア３４５と間隔をあけて配置される。また、接続部３４６の上側には、レボルバ支持部３０の駆動力受部３４が配置される。なお、カムフォロア３４５及び接続部３４６の双方とも、上記した図４に示すカムフォロア４５及び接続部４６と同様に、円柱状または円筒状の部材であって可動部３５１に対して回転可能に取り付けられている。
【００８５】
上記した上下動駆動装置３４０は、回転駆動部３４１を駆動し、＋Ｙ側から見てカム４３を時計回りに回転させることにより、カム４３の外周面によりカムフォロア３４５を上方に移動させることができる。これにより、可動部３５１は、板バネ３５２の弾性力に抗して上方に移動し、接続部３５６の上側に配置された駆動力受部３４を上方に移動させ、レボルバ支持部３０を上方に移動させることができる。また、カム４３が上記と反対方向に回転すると、カムフォロア３４５が下方に移動可能となり、可動部３５１は、板バネ３５２の弾性力により、あるいは駆動力受部３４を介してレボルバ支持部３０の荷重により、下方に移動する。
【００８６】
このように、上下動駆動装置３４０は、カム４３の回転により可動部３５１を上下方向に移動させ、これにより、駆動力受部３４を介してレボルバ支持部３０の高さを調整することができる。なお、上記した上下動駆動装置３４０は、可動部３５１を板バネ３５２で支持しているが、これに限定されない。例えば、板バネ３５２に代えて、コイルスプリング等の弾性部材が用いられてもよい。この場合、可動部３５１は、ガイド等によって上下方向にガイドされてもよい。
【００８７】
なお、上記した実施形態では、移動部としてレボルバ支持部３０を上下方向に移動させる場合を説明しているが、例えば、ステージ５０が支柱２０に対して上下方向に移動可能な場合、このステージ５０を移動部として、上記した上下動駆動装置４０によって上下方向に移動させてもよい。また、上記した実施形態では、移動部の移動に駆動源として回転駆動部４０等を用いているが、これに限定されない。駆動源として、例えば、操作ノブ等をユーザーが手動で操作することでもよい。
【符号の説明】
【００８８】
ＡＸ・・・光軸、１０・・・ベース部、１１・・・基台、１２・・・鏡筒、１３・・・接眼レンズ、１４・・・操作部、１５，２１・・・接続部、２０・・・支柱、３０・・・レボルバ支持部（上下動部材、対物レンズ位置決め部材）、３１・・・レボルバ（上下動部材、対物レンズ位置決め部材）、３２・・・対物レンズ、３３・・・レボルバ装着部、３４・・・駆動力受部、３６・・・ガイド、４０、１４０、２４０、３４０・・・上下動駆動装置、４１，１４１，３４１・・・回転駆動部（駆動部）、４１ａ・・・出力軸、４２・・・歯車列（駆動力伝達部材）、４３・・・カム（直線方向駆動部材、移動方向変換部材）、４３ａ・・・最小径部、４３ｂ・・・最大径部、４３ｃ・・・段部、４４・・・リンク部材（規制部材）、４４ａ・・・軸部、４５，３４５・・・カムフォロア（直線方向駆動部材、移動方向変換部材）、４６・・・接触部、４７・・・フレーム、４９・・・ピン、５０・・・ステージ（上下動部材）、６０・・・第１照明系、７０・・・第２照明系、７２・・・ミラー、１００・・・顕微鏡装置、１４２・・・伝達機構、１４２ａ・・・ウォームギア、１４２ｂ・・・ウォームホイール、２４１・・・センサ、３５１・・・可動部（規制部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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