(57)【要約】【課題】検鏡者の意図しない不所望な動作を引き起こし難い顕微鏡用コントローラーを提供する。【解決手段】顕微鏡用コントローラーは、粗動ハンドル１２０１と微動ハンドル１３０１とから成る回転可能な二つのダイヤル操作部と、ロータリーエンコーダーディスク１６０２とエンコーダー１７０１等から構成される一つのロータリーエンコーダーと、二つのダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構とを備えている。二つの伝達機構の一方は、粗動プーリー１２０４と粗動プーリー１５０１と粗動伝達ベルト１２０５等から構成され、二つの伝達機構のもう一方は、微動プーリー１３０４と微動プーリー１５０２と微動伝達ベルト１３０５等から構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な二つのダイヤル操作部と、
一つのロータリーエンコーダーと、
二つのダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構とを備えている顕微鏡用コントローラー。
【請求項２】
二つのダイヤル操作部が同軸に配置されている請求項１に記載の顕微鏡用コントローラー。
【請求項３】
顕微鏡電動焦準装置であり、
対物レンズと標本の相対距離を変化させる焦準機構と、
焦準機構を電動駆動する電動駆動部と、
回転可能な二つのダイヤル操作部と、
一つのロータリーエンコーダーと、
二つのダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構と、
ロータリーエンコーダーからの信号に従って電動駆動部を制御する制御部とを備えている顕微鏡電動焦準装置。
【請求項４】
二つのダイヤル操作部が同軸に配置されている請求項３に記載の顕微鏡電動焦準装置。
【請求項５】
二つのダイヤル操作部は第一のダイヤル操作部と第二のダイヤル操作部から成り、第一のダイヤル操作部と一緒に回転する第三のダイヤル操作部と、第二のダイヤル操作部と一緒に回転する第四のダイヤル操作部とを更に備えており、第一のダイヤル操作部と第三のダイヤル操作部は顕微鏡本体の両側に配置され、第二のダイヤル操作部と第四のダイヤル操作部も同様に顕微鏡本体の両側に配置している、請求項３に記載の顕微鏡電動焦準装置。
【請求項６】
第一のダイヤル操作部と第三のダイヤル操作部は顕微鏡本体を貫通する第一の軸に固定され、第二のダイヤル操作部と第四のダイヤル操作部も同様に顕微鏡本体を貫通する第二の軸に固定されている、請求項５に記載の顕微鏡電動焦準装置。
【請求項７】
第一の軸と第二の軸は同軸に配置されている、請求項６に記載の顕微鏡電動焦準装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動駆動により顕微鏡の各部を制御するためのコントローラーと、それを内包している顕微鏡電動焦準装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡焦準部には、大きく分けて、対物レンズが固定されていて標本を設置したステージを対物レンズの光軸に沿って移動させるタイプと、標本が固定されていて対物レンズをその光軸に沿って移動させるタイプの二種類が存在する。
【０００３】
一般的にこれらの焦準部には、標本交換時や対物レンズ変換時の標本退避動作や焦点深度の深い低倍対物レンズでのピント合わせのための粗動操作部と、焦点深度の浅い高倍対物レンズでのピント合わせのための微動操作部とが設けられている。それら操作部の多くはラック＆ピニオン等による機械的な構造が採用されている。
【０００４】
最近では、顕微鏡はしばしば外部機器と組合せて使用される。このような場合、しばしば、顕微鏡の各操作部がコンピュータから制御できること、すなわち電動駆動できることが求められている。これ以外にも、検査や診断などの自動化の要求も今後増えていくと予想される。この場合にも同様に電動駆動が必要となる。
【０００５】
これらの需要を受けて、近年ではコンピュータにより制御可能な電動顕微鏡が多くのメーカーより提案されている。電動顕微鏡を提案するうえで焦準部は最も電動駆動されるべき機構である。
【０００６】
この電動焦準部はステッピングモータやＤＣモータと減速機構を用いたものが多く採用されている。その操作手段には、主に、ＰＣ側から直接移動量を制御する場合と、顕微鏡または専用コントローラーに装備された操作用ハンドルを用いる場合とがある。
【０００７】
操作用ハンドルは通常ロータリーエンコーダーを備えている。ハンドルの回転量と回転方向はロータリーエンコーダーによって電気信号に変換され、その電気信号に基づいて焦準部の移動量が制御される。従来の典型的な電動顕微鏡はこのハンドルと別に粗微動切換スイッチを備えている。このスイッチに従って焦準部の移動速度を切り換えることにより、前述の粗動操作と微動操作とを一つのハンドルで行うことができる。
【０００８】
特開平８−１６６５４５号公報は、このような電動焦準部の操作部のひとつを開示している。特開平８−１６６５４５号公報に開示される操作部は、微動操作用と粗動操作用の二つの操作ハンドルと、それぞれの操作ハンドルにより回転される微動軸と粗動軸の回転をそれぞれ検出する二つのロータリーエンコーダーとを有している。それぞれのロータリーエンコーダーからの出力信号は、それぞれ対応する二つの周波数電圧変換回路により、その周波数に対応した直流電圧に変換される。その直流電圧の供給を受けた直流モーターによって焦準部が移動される。
【０００９】
焦準部の移動方向は、方向検出回路により微動ハンドルと粗動ハンドルの回転方向を判別することで決定し、どちらのハンドルが操作されたかについてはロータリーエンコーダーからの出力信号により検出している。
【特許文献１】特開平８−１６６５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、一つの操作ハンドルで粗動操作と微動操作を行なう前述の顕微鏡では、検鏡者は予め操作ハンドルが微動状態または粗動状態かを確認してから操作ハンドルを操作しなければならないという不便さがある。また、状態を確認し忘れて操作した場合に、意図しないスピードで焦準部が移動してサンプルと対物レンズとが接触してしまうなどといった不所望な動作が起きることもある。
【００１１】
特開平８−１６６５４５号公報に開示される装置では、前述の不便さは回避できるものの、ロータリーエンコーダーが微動用と粗動用のそれぞれに必要なため、その分、装置構成が大型になることが避けられない。また、二つの操作ハンドルが近くに位置している場合、検鏡者が二つのハンドルに同時に触れてしまうことが容易に想定される。このような場合にも、前述したような検鏡者の意図しない不所望な動作が起きることが危惧される。また、このような不所望な動作を避けるには、複雑な制御が必要であると予想される。
【００１２】
本発明は、この様な実状を考慮して成されたものであり、その主な目的は、検鏡者の意図しない不所望な動作を引き起こし難い顕微鏡用コントローラーを提供することである。また、本発明の別の目的は、検鏡者の意図しない不所望な動作が起き難い顕微鏡電動焦準装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ひとつには、顕微鏡用コントローラーに向けられており、以下の各項に列記する顕微鏡用コントローラーを含んでいる。
【００１４】
１．  本発明の顕微鏡用コントローラーは、回転可能な二つのダイヤル操作部と、一つのロータリーエンコーダーと、二つのダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構とを備えている。
【００１５】
この顕微鏡用コントローラーにおいては、ロータリーエンコーダーは、二つのダイヤル操作部の同一の回転に対して異なる信号を出力する。従って、不所望なダイヤル操作部が不用意に操作された場合であっても、検鏡者の意図しない不所望な動作は実質的に起きない。
【００１６】
２．  本発明の別の顕微鏡用コントローラーは、第１項の顕微鏡用コントローラーにおいて、二つのダイヤル操作部が同軸に配置されている。
【００１７】
この顕微鏡用コントローラーにおいては、二つのダイヤル操作部が同軸に配置されてため、小型に構成可能である。
【００１８】
本発明は、ひとつには、顕微鏡用コントローラーに向けられており、以下の各項に列記する顕微鏡用コントローラーを含んでいる。
【００１９】
３．  本発明の別の顕微鏡電動焦準装置は、対物レンズと標本の相対距離を変化させる焦準機構と、焦準機構を電動駆動する電動駆動部と、回転可能な二つのダイヤル操作部と、一つのロータリーエンコーダーと、二つのダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構と、ロータリーエンコーダーからの信号に従って電動駆動部を制御する制御部とを備えている。
【００２０】
この顕微鏡電動焦準装置においては、
ロータリーエンコーダーは、二つのダイヤル操作部の同一の回転に対して異なる信号を出力する。従って、不所望なダイヤル操作部が不用意に操作された場合であっても、焦準機構が検鏡者の意図しない不所望な様に動作されることは実質的にない。
【００２１】
４．  本発明の別の顕微鏡電動焦準装置は、第３項の顕微鏡電動焦準装置において、二つのダイヤル操作部が同軸に配置されている。
【００２２】
この顕微鏡電動焦準装置においては、二つのダイヤル操作部が同軸に配置されてため、小型に構成可能である。
【００２３】
５．  本発明の別の顕微鏡電動焦準装置は、第３項の顕微鏡電動焦準装置において、二つのダイヤル操作部は第一のダイヤル操作部と第二のダイヤル操作部から成り、第一のダイヤル操作部と一緒に回転する第三のダイヤル操作部と、第二のダイヤル操作部と一緒に回転する第四のダイヤル操作部とを更に備えており、第一のダイヤル操作部と第三のダイヤル操作部は顕微鏡本体の両側に配置され、第二のダイヤル操作部と第四のダイヤル操作部も同様に顕微鏡本体の両側に配置している。
【００２４】
この顕微鏡電動焦準装置においては、顕微鏡本体のどちらの側からも同じ操作が可能である。
【００２５】
６．  本発明の別の顕微鏡電動焦準装置は、第３項の顕微鏡電動焦準装置において、第一のダイヤル操作部と第三のダイヤル操作部は顕微鏡本体を貫通する第一の軸に固定され、第二のダイヤル操作部と第四のダイヤル操作部も同様に顕微鏡本体を貫通する第二の軸に固定されている。
【００２６】
この顕微鏡電動焦準装置においては、第一のダイヤル操作部と第三のダイヤル操作部のどちらの操作に対しても焦準機構は同じく動作され、第二のダイヤル操作部と第四のダイヤル操作部どちらの操作に対しても焦準機構は同じく動作される。
【００２７】
７．  本発明の別の顕微鏡電動焦準装置は、第３項の顕微鏡電動焦準装置において、第一の軸と第二の軸は同軸に配置されている。
【００２８】
この顕微鏡電動焦準装置においては、二つのダイヤル操作部が同軸に配置されてため、小型に構成可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、検鏡者の意図しない不所望な動作を引き起こし難い顕微鏡用コントローラーが提供される。また、検鏡者の意図しない不所望な動作が起き難い顕微鏡電動焦準装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施形態の説明に先立ち、まず、本発明の適用される電動焦準部を備えた顕微鏡について説明する。図１は、本発明の適用対象である顕微鏡を示している。
【００３１】
図１に示されるように、顕微鏡１００は、顕微鏡本体１０１とアーム１０１ａとベース１０１ｂと焦準部１０１ｃとを有している。アーム１０１ａとベース１０１ｂはほぼ平行に顕微鏡本体１０１に取り付けられている。焦準部１０１ｃは、アーム１０１ａとベース１０１ｂの間に位置し、観察光軸Ａに沿って移動可能に顕微鏡本体１０１に保持されており、図示しないボールネジを介してステッピングモータ１１１によって駆動可能である。顕微鏡１００は更にステージ１０６とコンデンサ１０７とを有し、そられは焦準部１０１ｃに取り付けられている。ステージ１０６は、標本１０３を支持可能であり、コンデンサ１０７は、標本１０３を照明するための図示しない少なくとも一つのレンズを有している。
【００３２】
ベース１０１ｂは、図示しない少なくとも一つのレンズを内蔵している。顕微鏡１００は更にランプハウス１０２を有し、ランプハウス１０２は、顕微鏡本体背面下側に位置し、図示しない照明用光源を内蔵している。
【００３３】
アーム１０１ａはその端部下側にレボルバ１０５を支持しており、レボルバ１０５は、複数の対物レンズ１０４が取り付け可能であり、それに取り付けられた対物レンズ１０４の任意の一つを観察光軸Ａ上に配置可能である。アーム１０１ａの端部上側には鏡筒１０８が装着されており、鏡筒１０８は目視観察するための接眼レンズ１０９を備えている。
【００３４】
また、ベース１０１ｂの側面には、焦準部１０１ｃを移動させるための一対の操作ハンドル１１０が設けられている。顕微鏡１００は更に、焦準部１０１ｃを駆動するためのステッピングモータ１１１と、ステッピングモータ１１１を制御する制御部１１２とを有している。ステッピングモータ１１１は、顕微鏡１００に内蔵されている。
【００３５】
この顕微鏡１００では、ランプハウス１０２から射出された照明光は、ベース１０１ｂ内の図示しないレンズと、コンデンサ１０７内の図示しないレンズとを介して、ステージ１０６に支持された標本１０３を照明する。
【００３６】
レボルバ１０５の操作により一つの対物レンズ１０４が光路上に選択的に配置される。対物レンズ１０４は、操作ハンドル１１０を回転させて焦準部１０１ｃを移動させることにより、観察光軸Ａに沿って移動されピント位置に配置される。
【００３７】
このとき、標本１０３からの観察光は、対物レンズ１０４と、レボルバ１０５、アーム１０１ａとを通過した後、鏡筒１０８内で結像される。その像は、接眼レンズ１０９により鮮明な画像として観察され得る。
【００３８】
これまでの説明から分かるように、顕微鏡１００は、対物レンズ１０４と標本１０３の相対距離を変化させる焦準機構と、焦準機構を電動駆動する電動駆動部と、電動駆動部を制御する制御部１１２とを含んでいる。焦準機構は、対物レンズ１０４を不動に支持するレボルバ１０５やアーム１０１ａ、観察光軸Ａに沿って移動可能な焦準部１０１ｃ等から構成されている。電動駆動部は、焦準部１０１ｃに内蔵されたステッピングモータ１１１等から構成されている。制御部１１２は、顕微鏡１００の操作ハンドル１１０あるいは顕微鏡１００に接続された顕微鏡コントローラーからの情報に従ってステッピングモータ１１１を制御する。制御部１１２は顕微鏡とは別に設けられてもよい。
【００３９】
第一実施形態
本実施形態は、図１に示される顕微鏡に接続される顕微鏡用コントローラーに向けられている。図２は、本発明の第一実施形態の顕微鏡用コントローラーの主要部分の断面図である。
【００４０】
図２に示されるように、本実施形態の顕微鏡用コントローラーにおいては、その筐体１１０１には段差を有する粗動孔１１０２があり、それらの段差には二つのベアリング１２０３がそれぞれ外輪だけを受けるように両側から嵌合されている。このベアリング１２０３の内輪には粗動軸１２０２が嵌合しており、粗動軸１２０２には、筐体１１０１の外側図の右側よりビスなどにより粗動ハンドル１２０１が固定されている。粗動軸１２０２は先端ネジ部を有し、この先端ネジ部には筐体１１０１の内側図の左側より粗動プーリー１２０４がねじ込み固定されている。ベアリング１２０３の内輪は粗動軸１２０２と粗動プーリー１２０４で隙間なく挟み込まれ、粗動軸１２０２はガタつきの無い状態で筐体１１０１に対して回動可能である。
【００４１】
粗動軸１２０２には段差を有する微動孔１２０２ａがあり、それらの段差には二つのベアリング１３０３がそれぞれ外輪だけを受けるように両側から嵌合されている。ベアリング１３０３の内輪には微動軸１３０２が嵌合しており、微動軸１３０２には粗動ハンドル１２０１と同じ側から微動ハンドル１３０１がねじ込み固定されている。従って、粗動ハンドル１２０１と微動ハンドル１３０１は同軸に配置されている。微動軸１３０２は先端ネジ部を有し、この先端ネジ部には筐体１１０１内側より微動プーリー１３０４がねじ込み固定されている。ベアリング１３０３の内輪は微動軸１３０２と微動プーリー１３０４で挟み込まれ、微動軸１３０２はガタつきの無い状態で粗動軸１２０２に対して回動可能である。
【００４２】
筐体１１０１の内側には粗動孔１１０２に近接する位置にネジ１１０３が形成されており、ここに回転軸１４０１がねじ込み固定されている。回転軸１４０１にはその外周に段差が設けられ、粗動プーリー１５０１が二つのベアリング１４０３を介して固定ネジ１４０２で回転軸１４０１に対して回動自在に固定されている。
【００４３】
回転軸１４０１には微動プーリー１５０２とディスク枠１６０１がねじ込み固定されている。
【００４４】
ディスク枠１６０１には接着などによりロータリーエンコーダーディスク１６０２が固定されている。ロータリーエンコーダーディスク１６０２の回転角はエンコーダー１７０１によって検出可能であり、これにより回転軸１４０１の回転量が検出され得る。エンコーダー１７０１からはケーブル１７０２を経て出力信号が顕微鏡内の制御部１１２（図１参照）へ送られる。
【００４５】
例えば、粗動プーリー１２０４と粗動プーリー１５０１のプーリー径の比は２：１またはそれ以下であり、微動プーリー１３０４と微動プーリー１５０２のプーリー径の比は１：２またはそれ以上である。粗動プーリー１２０４と粗動プーリー１５０１は粗動伝達ベルト１２０５を介して回転が伝達でき、微動プーリー１３０４と微動プーリー１５０２は微動伝達ベルト１３０５を介して回転が伝達できる。
【００４６】
これまでの説明から分かるように、本実施形態の顕微鏡用コントローラーは、粗動ハンドル１２０１と微動ハンドル１３０１とから成る回転可能な二つのダイヤル操作部と、ロータリーエンコーダーディスク１６０２とエンコーダー１７０１等から構成される一つのロータリーエンコーダーと、二つのダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構とを備えている。二つの伝達機構の一方は、粗動プーリー１２０４と粗動プーリー１５０１と粗動伝達ベルト１２０５等から構成され、二つの伝達機構のもう一方は、微動プーリー１３０４と微動プーリー１５０２と微動伝達ベルト１３０５等から構成されている。
【００４７】
本実施形態の顕微鏡用コントローラーにおいて、粗動操作を行う場合には、粗動ハンドル１２０１が回転操作される。粗動ハンドル１２０１の回転は、粗動プーリー１２０４と粗動伝達ベルト１２０５を介して粗動プーリー１５０１に伝達される。その結果、ロータリーエンコーダーディスク１６０２が回転される。ロータリーエンコーダーディスク１６０２は、粗動ハンドル１２０１の二倍またはそれ以上のスピードで回転され、その回転はエンコーダー１７０１で検出される。粗動プーリー１５０１の回転に伴って微動プーリー１５０２も回転される。微動プーリー１５０２の回転は微動伝達ベルト１３０５を介して微動プーリー１３０４に伝達される。その結果、粗動ハンドル１２０１が回転操作される間、操作されていない微動ハンドル１３０１も回転される。
【００４８】
また、微動操作を行う場合には、微動ハンドル１３０１が回転操作される。微動ハンドル１３０１の回転は、微動プーリー１３０４と微動伝達ベルト１３０５を介して微動プーリー１５０２に伝達される。その結果、ロータリーエンコーダーディスク１６０２が回転される。ロータリーエンコーダーディスク１６０２は、微動ハンドル１３０１の１／２またはそれ以下のスピードで回転され、その回転はエンコーダー１７０１で検出される。微動プーリー１５０２の回転に伴って粗動プーリー１５０１も回転される。粗動プーリー１５０１の回転は粗動伝達ベルト１２０５を介して粗動プーリー１２０４に伝達される。その結果、微動ハンドル１３０１が回転操作される間、操作されていない粗動ハンドル１２０１も回転される。
【００４９】
粗動ハンドル１２０１と微動ハンドル１３０１を同じスピードで回転させた場合におけるロータリーエンコーダーディスク１６０２の回転スピード比は４：１またはそれ以下である。従って、エンコーダー１７０１から出力される信号比も同様に４：１またはそれ以下となる。
【００５０】
エンコーダー１７０１の出力信号は、例えば、顕微鏡内の制御部１１２へ送られる。制御部１１２により電動駆動部が制御され、焦準部１０１ｃが移動される。焦準部１０１ｃは、ロータリーエンコーダーディスク１６０２の回転スピードに従って移動される。つまり、粗動ハンドル１２０１と微動ハンドル１３０１の操作に対して、焦準部１０１ｃの移動スピード比も同様となる。
【００５１】
このように本実施形態の顕微鏡用コントローラーにおいては、粗動ハンドル１２０１と微動ハンドル１３０１の同一の回転（同量の回転や同じスピードの回転等）に対して、ロータリーエンコーダーから異なる信号が出力される。つまり、粗動ハンドル１２０１の回転に対しては高速回転を表す信号が出力され、微動ハンドル１３０１の回転に対しては低速回転を表す信号が出力される。従って、本実施形態の顕微鏡用コントローラーが接続された顕微鏡において、検鏡者の意図しない不所望な動作が起き難い。
【００５２】
また、本実施形態の顕微鏡用コントローラーは、必要なロータリーエンコーダーが一つで済むため、さらには、粗動ハンドル１２０１と微動ハンドル１３０１とが同軸に配置されているため、比較的小型に構成可能である。また、プーリーの径を変えることにより、簡単に粗動と微動の減速比を変更することが可能である。
【００５３】
また、バネ等の弾性体により回転軸１４０１に回転抵抗を与えておいてもよい。これにより、粗動ハンドル１２０１の回転力量は重く、微動ハンドル１３０１の回転力量は軽く設定することができ、操作性が向上する。
【００５４】
これまで、本実施形態の顕微鏡用コントローラーが電動焦準部に適用される例について述べたが、本実施形態の適用対象はこれに限定されるものではなく、本実施形態の顕微鏡用コントローラーは、粗動と微動とを必要とする顕微鏡のあらゆる機構、例えば、ステージやマニュピレーター等に適用されてもよい。
【００５５】
第二実施形態
本実施形態は、図１に示される顕微鏡に接続される別の顕微鏡用コントローラーに向けられている。図３は、本発明の第二実施形態の顕微鏡用コントローラーの主要部分の断面図である。図４は、図３の顕微鏡用コントローラーにおける粗動ギヤと微動ギヤと減速ギヤのレイアウトを示している。
【００５６】
図３に示されるように、本実施形態の顕微鏡用コントローラーにおいては、その筐体２１０１には段差を有するハンドル孔２１０２があり、その段差にベアリング２４０３が圧入固定されている。ベアリング２４０３の内輪には、筐体２１０１の内側より中空形状の駆動軸２４０２が挿入され、逆側より先端のネジ部に駆動ギヤ２４０１がねじ込まれている。これにより、駆動軸２４０２は、ベアリング２４０３の内輪に固定されており、筐体２１０１に対して回転可能に支持されている。駆動ギヤ２４０１は、その外周にギヤが形成されている。
【００５７】
筐体２１０１の内側に位置する駆動軸２４０２の端部にはディスク枠２６０１が固定されており、ディスク枠２６０１にはロータリーエンコーダーディスク２６０２が接着等により固定されている。その結果、ロータリーエンコーダーディスク２６０２は駆動軸２４０２と一体的に回転し得る。筐体２１０１の内側には、ロータリーエンコーダーディスク２６０２の回転（その方向と量やスピード）を検出可能なエンコーダー２７０１が設けられている。従って、駆動軸２４０２の回転は、エンコーダー２７０１によって検出され得る。
【００５８】
エンコーダー２７０１はケーブル２７０２を介して顕微鏡内の制御部１１２と接続されており、エンコーダー２７０１の出力信号はケーブル２７０２を介して制御部１１２へ送られる。
【００５９】
粗動ハンドル２２０１にはビスによりギヤ台２２０２が固定されており、粗動ハンドル２２０１と同軸で中空形状の粗動軸２２０３が固定されている。粗動軸２２０３は、駆動軸２４０２の内部を通り、軸受２１０４に設けられた嵌合孔２１０５に嵌合している。軸受２１０４は、図示しない手段により筐体２１０１に固定されている。
【００６０】
筐体２１０１のハンドル孔２１０２の外周には、同軸で形成された凸部２１０３があり、ギヤ台２２０２が回動自在に嵌合している。筐体２１０１の内側に位置する粗動軸２２０３の端部には粗動固定ネジ２２０４が固定されており、粗動固定ネジ２２０４は粗動バネ２２０５を軸受２１０４との間に挟み込んでいる。粗動バネ２２０５は弾性域内で変形し、粗動軸２２０３の回転に抵抗を生じさせるとともに、粗動軸２２０３のスラスト方向のガタつきをなくしている。
【００６１】
粗動軸２２０３の内側には微動軸２３０２が嵌合している。微動軸２３０２の一端には微動ハンドル２３０１と微動ギヤ２３０３がネジや圧入により同軸に固定されている。従って、粗動ハンドル２２０１と微動ハンドル２３０１は同軸に配置されている。微動軸２３０２の他端には微動固定ネジ２３０４が固定されており、微動固定ネジ２３０４は微動バネ２３０６を粗動固定ネジ２２０４との間に挟み込んでいる。微動バネ２３０６は弾性域内で変形し、微動軸２３０２の回転に抵抗を生じさせるとともに、微動軸２３０２のスラスト方向のガタつきもなくしている。
【００６２】
また、ギヤ台２２０２と固定板２３１４の間には、図４に示されるように互いに噛み合っている三つの減速ギヤ２３１１、２３１２、２３１３が配置されている。ギヤ台２２０２と固定板２３１４には三対の穴が形成されており、減速ギヤ２３１１、２３１２、２３１３は、それぞれ、ギヤ台２２０２と固定板２３１４の三対の穴により回転可能に支持されている。減速ギヤ２３１１は微動ギヤ２３０３と噛み合い、減速ギヤ２３１３はギヤ台２２０２に形成された切り欠きを通して駆動ギヤ２４０１に噛み合っている。
【００６３】
本実施形態の顕微鏡用コントローラーは、粗動ハンドル２２０１と微動ハンドル２３０１とから成る回転可能な二つのダイヤル操作部と、ロータリーエンコーダーディスク２６０２とエンコーダー２７０１等から構成される一つのロータリーエンコーダーと、二つのダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構とを備えている。二つの伝達機構の一方は、駆動ギヤ２４０１と減速ギヤ２３１３等から構成され、二つの伝達機構のもう一方は、駆動ギヤ２４０１と減速ギヤ２３１１、２３１２、２３１３と微動ギヤ２３０３等から構成されている。
【００６４】
本実施形態の顕微鏡用コントローラーにおいて、粗動操作を行う場合には、粗動ハンドル２２０１が回転操作される。このとき、微動ハンドル２３０１と微動ギヤ２３０３、減速ギヤ２３１１、２３１２、２３１３は、粗動ハンドル２２０１と一体的に回転する。このため、減速ギヤ２３１１に噛み合っている駆動ギヤ２４０１が粗動ハンドル２２０１と同方向に回転スピード比１：１で回転される。この回転に伴い、ロータリーエンコーダーディスク２６０２も回転し、その回転のスピードと方向はエンコーダー２７０１で検出される。つまり、駆動軸２４０２の回転スピードと回転方向とが検出される。
【００６５】
また、微動操作を行う場合には、微動ハンドル２３０１が回転操作される。微動ハンドル２３０１の回転は、これに固定されている微動ギヤ２３０３を回転させる。微動ギヤ２３０３の回転は二つの減速ギヤ２３１１、２３１２を介して減速ギヤ２３１３を回転させ、減速ギヤ２３１３の回転は駆動ギヤ２４０１を回転させる。その結果、駆動軸２４０２が回転される。この回転に伴い、ロータリーエンコーダーディスク２６０２も回転し、その回転のスピードと方向はエンコーダー２７０１で検出される。つまり、駆動軸２４０２の回転スピードと回転方向とが検出される。
【００６６】
このとき、微動ハンドル２３０１の回転スピードは、減速ギヤ２３１１、２３１２、２３１３により所定の減速比で減速されて駆動軸２４０２へ伝達される。このため、微動ハンドル２３０１と駆動軸２４０２の回転スピードの比も所定の減速比となる。
【００６７】
その結果、粗動ハンドル２２０１と微動ハンドル２３０１を回転させたときのロータリーエンコーダーディスク２６０２の回転スピード比、すなわち、エンコーダー２７０１から顕微鏡内の制御部１１２へ送られる信号比は所定の減速比となり、焦準部の移動スピード比も同様となる。
【００６８】
このように本実施形態の顕微鏡用コントローラーにおいては、粗動ハンドル２２０１と微動ハンドル２３０１の同一の回転（同量の回転や同じスピードの回転等）に対して、ロータリーエンコーダーから異なる信号が出力される。つまり、粗動ハンドル２２０１の回転に対しては高速回転を表す信号が出力され、微動ハンドル２３０１の回転に対しては低速回転を表す信号が出力される。従って、本実施形態の顕微鏡用コントローラーが接続された顕微鏡において、検鏡者の意図しない不所望な動作が起き難い。また、粗動ハンドル２２０１または微動ハンドル２３０１操作時に、操作していないハンドルは回転しないため、使い勝手が良い。
【００６９】
また、本実施形態の顕微鏡用コントローラーは、必要なロータリーエンコーダーが一つで済むため、更には、粗動ハンドル２２０１と微動ハンドル２３０１とが同軸に配置されているため、比較的小型に構成可能である。また、減速ギヤ２３１１、２３１２、２３１３の減速比を変えることにより、簡単に粗動と微動の減速比を変更することが可能である。
【００７０】
これまで、本実施形態の顕微鏡用コントローラーが電動焦準部に適用される例について述べたが、本実施形態の適用対象はこれに限定されるものではなく、本実施形態の顕微鏡用コントローラーは、粗動と微動とを必要とする顕微鏡のあらゆる機構、例えば、ステージやマニュピレーター等に適用されてもよい。
【００７１】
第三実施形態
本実施形態は、図１に示される顕微鏡に適用される顕微鏡電動焦準装置に向けられている。図５は、本発明の第三実施形態の顕微鏡電動焦準装置のコントローラー部の主要部分の断面図である。図６は、図５のコントローラー部における粗動ギヤと微動ギヤと減速ギヤのレイアウトを示している。
【００７２】
図５に示されるように、本実施形態の顕微鏡電動焦準装置のコントローラー部においては、顕微鏡筐体３１０１には段差を有するハンドル孔３１０２があり、その段差にベアリング３４０３が圧入固定されている。ベアリング３４０３の内輪には顕微鏡筐体３１０１の内側より中空形状の駆動軸３４０２が挿入され、逆側より先端のネジ部に駆動ギヤ３４０１がねじ込まれている。これにより、駆動軸３４０２は、ベアリング３４０３の内輪に固定されており、顕微鏡筐体３１０１に対して回転可能に支持されている。ベアリング２４０３を挟み込む形で回動自在に固定されている。駆動ギヤ３４０１は、その外周にギヤが形成されている。
【００７３】
顕微鏡筐体３１０１の内側に位置する駆動軸３４０２の端部にはディスク枠３６０１が固定され、ディスク枠３６０１にはロータリーエンコーダーディスク３６０２が接着等により固定されている。その結果、ロータリーエンコーダーディスク３６０２は駆動軸３４０２と一体的に回転し得る。顕微鏡筐体３１０１の内側には、ロータリーエンコーダーディスク３６０２の回転（その方向と量やスピード）を検出可能なエンコーダー３７０１が設けられている。従って、駆動軸３４０２の回転は、エンコーダー３７０１によって検出され得る。
【００７４】
エンコーダー３７０１はケーブル３７０２を介して顕微鏡内の制御部１１２と接続されており、エンコーダー３７０１の出力信号はケーブル３７０２を介して制御部１１２へ送られる。
【００７５】
粗動ハンドル３２０１にはビスによりギヤ台３２０２が固定されており、粗動ハンドル３２０１と同軸で中空形状の粗動軸３２０３が固定されている。粗動軸３２０３は駆動軸３４０２の内部を通り、顕微鏡筐体３１０４に設けられたハンドル孔３１０５を貫通している。
【００７６】
顕微鏡筐体３１０４には台座３８０１がビスにより固定されており、台座３８０１にはハンドル孔３１０５と同軸に嵌合孔３８０２が設けられており、嵌合孔３８０２には粗動軸３２０３が嵌合している。また、台座３８０１の外周には重さネジ３８０３が形成されており、重さネジ３８０３には重さリング３８０４がねじ込まれている。
【００７７】
顕微鏡筐体３１０１のハンドル孔３１０２の外周には、同軸で形成された凸部３１０３があり、ギヤ台３２０２が回動自在に嵌合している。顕微鏡筐体３１０４の外側に位置する粗動軸３２０３の端部には粗動固定ネジ３２０４が固定されており、粗動固定ネジ３２０４は粗動バネ３２０５を重さリング３８０４との間に挟み込んでいる。粗動バネ３２０５は弾性域内で変形し、粗動軸３２０３の回転に抵抗を生じさせるとともに、粗動軸３２０３のスラスト方向のガタつきをなくしている。
【００７８】
粗動固定ネジ３２０４には、粗動ハンドル３２０１とほぼ同形状の粗動ハンドル３２０９が固定されている。粗動ハンドル３２０１と粗動ハンドル３２０９は、粗動軸３２０３を介して固定されているため、一体的に回転する。
【００７９】
粗動軸３２０３の内側には微動軸３３０２が嵌合している。微動軸３３０２の一端には微動ハンドル３３０１と微動ギヤ３３０３がネジや圧入により同軸に固定されている。従って、粗動ハンドル３２０１と微動ハンドル３３０１は同軸に配置されている。微動軸３３０２の他端には微動ハンドル３３０１とほぼ同形状の微動ハンドル３３０４が固定されている。従って、粗動ハンドル３２０９と微動ハンドル３３０４は同軸に配置されている。微動ハンドル３３０４は微動バネ３３０６を粗動固定ネジ３２０４との間に挟み込んでいる。微動バネ３３０６は弾性域内で変形し、微動軸３３０２の回転に抵抗を生じさせるとともに、微動軸３３０２のスラスト方向のガタつきをなくしている。
【００８０】
微動ハンドル３３０１と微動ハンドル３３０４は、微動軸３３０２を介して固定されているため、一体的に回転する。
【００８１】
また、ギヤ台３２０２と固定板３３１４との間には、図６に示されるように互いに噛み合っている三つの減速ギヤ３３１１、３３１２、３３１３が配置されている。ギヤ台３２０２と固定板３３１４には三対の穴が形成されており、減速ギヤ３３１１、３３１２、３３１３は、それぞれ、ギヤ台２２０２と固定板２３１４の三対の穴により回転可能に支持されている。減速ギヤ３３１３はギヤ台３２０２に構成された切り欠きを通して駆動ギヤ３４０１に噛み合っている。また、減速ギヤ３３１３から最も遠い減速ギヤ３３１１、すなわち減速ギヤ３３１２を介して減速ギヤ３３１３と間接的に噛み合っている減速ギヤ３３１１は、微動ギヤ３３０３と噛み合っている。
【００８２】
これまでの説明から分かるように、コントローラー部は、回転可能な二対のダイヤル操作部と、ロータリーエンコーダーディスク３６０２とエンコーダー３７０１とから構成される一つのロータリーエンコーダーと、二対のダイヤル操作部の回転をそれぞれ異なる変速比で一つのロータリーエンコーダーへ伝達する二つの伝達機構とを備えている。
【００８３】
二対のダイヤル操作部は、一対の粗動ハンドル３２０１と粗動ハンドル３２０９および一対の微動ハンドル３３０１と微動ハンドル３３０４とで構成されている。粗動ハンドル３２０１と粗動ハンドル３２０９は、顕微鏡本体すなわち顕微鏡筐体３１０１と顕微鏡筐体３１０４を貫通する粗動軸３２０３に固定されており、顕微鏡本体の両側に配置されている。微動ハンドル３３０１と微動ハンドル３３０４は、顕微鏡本体すなわち顕微鏡筐体３１０１と顕微鏡筐体３１０４を貫通する微動軸３３０２に固定されており、顕微鏡本体の両側に配置されている。微動軸３３０２は粗動軸３２０３に嵌合しており、従って、微動軸３３０２は粗動軸３２０３は同軸に配置されている。
【００８４】
二つの伝達機構の一方は、駆動ギヤ３４０１と減速ギヤ３３１３等から構成され、二つの伝達機構のもう一方は、駆動ギヤ３４０１と三つの減速ギヤ３３１１、３３１２、３３１３と微動ギヤ３３０３等から構成されている。
【００８５】
このようなコントローラー部は、図１を参照して既に説明した顕微鏡の焦準機構と電動駆動部と制御部１１２と共働して、顕微鏡電動焦準装置を構成している。
【００８６】
本実施形態の顕微鏡電動焦準装置において、粗動操作を行う場合には、粗動ハンドル３２０１または粗動ハンドル３２０９が回転操作される。このとき、微動ハンドル３３０１と微動ハンドル３３０４、微動ギヤ３３０３、三つの減速ギヤ３３１１、３３１２、３３１３は、粗動ハンドル３２０１と粗動ハンドル３２０９と一体的に回転する。このため、図示しない減速ギヤに噛み合っている駆動ギヤ３４０１が粗動ハンドル３２０１または粗動ハンドル３２０９と同方向に回転スピード比１：１で回転される。この回転に伴い、ロータリーエンコーダーディスク３６０２も回転し、その回転のスピードと方向はエンコーダー３７０１で検出される。つまり、駆動軸３４０２の回転スピードと回転方向とが検出される。
【００８７】
また、微動操作を行う場合には、微動ハンドル３３０１または微動ハンドル３３０４が回転操作される。微動ハンドル３３０１の回転は、これに固定されている微動ギヤ３３０３を回転させる。微動ギヤ３３０３の回転は二つの減速ギヤ３３１１、３３１２を介して減速ギヤ３３１３を回転させ、減速ギヤ３３１３の回転は駆動ギヤ３４０１を回転させる。その結果、駆動軸３４０２が回転される。この回転に伴い、ロータリーエンコーダーディスク３６０２も回転し、その回転のスピードと方向はエンコーダー３７０１で検出される。つまり、駆動軸３４０２の回転スピードと回転方向とが検出される。
【００８８】
このとき、微動ハンドル３３０１または微動ハンドル３３０４の回転スピードは、減速ギヤ３３１１、３３１２、３３１３により所定の減速比で減速されて駆動軸３４０２へ伝達される。このため、微動ハンドル３３０１または微動ハンドル３３０４と駆動軸３４０２の回転スピードの比も所定の減速比となる。
【００８９】
その結果、粗動ハンドル３２０１（または粗動ハンドル３２０９）と微動ハンドル３３０１（または微動ハンドル３３０４）を回転させたときのロータリーエンコーダーディスク３６０２の回転スピード比、すなわち、エンコーダー３７０１から制御部１１２へ送られる信号比は所定の減速比となり、焦準部の移動スピード比も同様となる。
【００９０】
このように本実施形態の顕微鏡電動焦準装置においては、粗動ハンドル３２０１（または粗動ハンドル３２０９）と微動ハンドル３３０１（または微動ハンドル３３０４）の同一の回転（同量の回転や同じスピードの回転等）に対して、ロータリーエンコーダーから異なる信号が出力される。つまり、粗動ハンドル３２０１（または粗動ハンドル３２０９）の回転に対しては高速回転を表す信号が出力され、微動ハンドル３３０１（または微動ハンドル３３０４）の回転に対しては低速回転を表す信号が出力される。従って、本実施形態の顕微鏡用コントローラーが接続された顕微鏡において、検鏡者の意図しない不所望な動作が起き難い。
【００９１】
更に、重さリング３８０４のねじ込み量を調整し粗動バネ３２０５の変形量を変化させることで粗動ハンドル３２０１と粗動ハンドル３２０９の回転力量を任意に設定することができるため、使い勝手が良い。
【００９２】
第一実施形態〜第三実施形態では、正立顕微鏡をその適用対象として説明しているが、倒立顕微鏡など、他の形態の各種顕微鏡にも同様に適用可能である。
【００９３】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施の形態を述べたが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の適用対象である顕微鏡を示している。
【図２】本発明の第一実施形態の顕微鏡用コントローラーの主要部分の断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態の顕微鏡用コントローラーの主要部分の断面図である。
【図４】図３の顕微鏡用コントローラーにおける粗動ギヤと微動ギヤと減速ギヤのレイアウトを示している。
【図５】本発明の第三実施形態の顕微鏡電動焦準装置のコントローラー部の主要部分の断面図である。
【図６】図５のコントローラー部における粗動ギヤと微動ギヤと減速ギヤのレイアウトを示している。
【符号の説明】
【００９５】
１２０１…粗動ハンドル、１２０２…粗動軸、１２０４…粗動プーリー、１２０５…粗動伝達ベルト、１３０１…微動ハンドル、１３０２…微動軸、１３０４…微動プーリー、１３０５…微動伝達ベルト、１４０１…回転軸、１５０１…粗動プーリー、１５０２…微動プーリー、１６０２…ロータリーエンコーダーディスク、１７０１…エンコーダー、２２０１…粗動ハンドル、２２０３…粗動軸、２３０１…微動ハンドル、２３０２…微動軸、２３０３…微動ギヤ、２３１１、２３１２、２３１３…減速ギヤ、２４０１…駆動ギヤ、２４０２…駆動軸、２６０２…ロータリーエンコーダーディスク、２７０１…エンコーダー、３２０１…粗動ハンドル、３２０３…粗動軸、３２０９…粗動ハンドル、３３０１…微動ハンドル、３３０２…微動軸、３３０３…微動ギヤ、３３０４…微動ハンドル、３３１１、３３１２、３３１３…減速ギヤ、３４０１…駆動ギヤ、３４０２…駆動軸、３６０２…ロータリーエンコーダーディスク、３７０１…エンコーダー。
【図１】
2005037817.tif 000003
【図２】
2005037817.tif 000004
【図３】
2005037817.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005037817.tif 000007
【図６】
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