(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を所定方向に導く照明光学系と、
該照明光学系を収納し底板を有するフレームと、
前記照明光学系の有効光束中に挿脱される複数枚のフィルタと、
該フィルタをそれぞれ保持し前記照明光学系の有効光束外および光軸上に回動させる複数のフィルタ保持部材と、
該フイルタ保持部材をそれぞれ前記底板に枢着するとともに、前記光軸に対して反対側に位置するように、前記光軸方向に沿って交互に互い違いに配設した複数の枢支部材と、
前記フイルタ保持部材に係合してそれぞれ回動させる複数の操作部材とを具備することを特徴とする顕微鏡のフィルタ挿脱機構。
【請求項２】
前記フィルタ保持部材と前記操作部材とが係合する部位は、前記枢支部材に対し前記フィルタ側に設けられたものと、前記フィルタと反対側に設けられたものとが、互い違いに配置されていることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡のフィルタ挿脱機構。
【請求項３】
複数の前記操作部材は、前記光軸に対して同一側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の顕微鏡のフィルタ挿脱機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡の照明光学系に用いられるフィルタ挿脱機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、顕微鏡の照明光学系には、減光のための数種類のニュートラルデンシティフィルタ、白色光に近づけるための昼光色フィルタ、写真撮影のための色補正フィルタなどが用いられている。これらのフィルタを照明光学系に挿脱するための挿脱機構は、以下の公報に開示されている。図１１は第１の従来例（実開昭５４−１７７９４１号公報）を示し、顕微鏡の照明光学系を正面方向から見た概略図であり、１０１は顕微鏡の照明光学系のフレーム、１０２はこのフレーム１０１内に光軸と直角の水平方向のＩＮ−ＯＵＴの方向に切換スライド可能に配設されたフィルタである。フィルタ１０２は、紙面に対して垂直方向に照射光が入射可能になっており、この有効径より大きな径φＤとなっている。フィルタ１０２は、ＩＮ−ＯＵＴの状態ではこの位置を保持するようにストッパが設けられている。
【０００３】
図１２は第２の従来例（実開昭５８−１３８９２６号公報、実公昭６３−１２３３２号公報）を示し、顕微鏡の照明光学系を正面方向から見た概略図であり、１１１は顕微鏡の照明光学系のフレーム、１１２はこのフレーム１１１内に光軸と直角の水平方向であって、点Ｏを中心に回転運動できるように支持されたフィルタである。このフィルタ１１２は、図１１のフィルタ１０２のサイズと同一径のφＤとなっていて、ＩＮ−ＯＵＴの状態ではこの位置を保持するようにストッパが設けられている。しかしながら、上記第１の従来例および第２の従来例ともに、フィルタの直径φＤ分の距離は、最低でもスライドまたは回転により移動しなければならず、スペースがかなり必要になるという不具合があった。
【０００４】
この不具合を解消するために、第３の従来例（実開平５−３８６１７号公報）では、図１３に示すように、光軸ｍから有効光束ｉまでの半径分の距離以内に回転軸を設けた回転部材１２１にフィルタ１２２を支持させることにより、フィルタ挿脱機構のコンパクト化を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記第３の従来例においても、つぎのような問題点があった。すなわち、図１３において、フィルタ１２２同士の光軸ｍ方向の間隔Ｍは、実際のフィルタ１２２の挿脱時の軌跡の差Ｐには、まだ余裕があるにも拘らず、フィルタ１２２を有効光束の有効径ｉから外したときのフィルタ１２２同士の間隔Ｎを確保するように決まってしまうので、光軸ｍの方向に無駄なスペースをつくることになる。しかし、年々顕微鏡の観察法の多様化、観察倍率の多種類化は進んでおり、これに伴い照明光路中に挿脱するフィルタの枚数も多数化の要求が増えている。その中で、光軸方向に無駄なスペースをとることは、フィルタの枚数の多数化の要求には対応し難いという問題点が生じる。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項１または２に係る発明の課題は、照明光学系の光軸方向にもコンパクトで、多数枚のフィルタを挿脱することができるフィルタの挿脱機構を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項項１、２又は３に係る発明は、顕微鏡のフィルタ挿脱機構において、光源からの光束を所定方向に導く照明光学系と、該照明光学系を収納し底板を有するフレームと、前記照明光学系の有効光束中に挿脱される複数枚のフィルタと、該フィルタをそれぞれ保持し前記照明光学系の有効光束外および光軸上に回動させる複数のフィルタ保持部材と、該フイルタ保持部材をそれぞれ前記底板に枢着するとともに、前記光軸に対して反対側に位置するように、前記光軸方向に沿って交互に互い違いに配設した複数の枢支部材と、前記フイルタ保持部材に係合してそれぞれ回動させる複数の操作部材とを具備する。
【０００８】
請求項１、２又は３に係る発明の顕微鏡のフィルタ挿脱機構では、複数のフィルタをそれぞれ保持し照明光学系の有効光束外および光軸上に回動させる複数のフィルタ保持部材と、該フイルタ保持部材をそれぞれ前記底板に枢着するとともに、前記光軸に対して反対側に位置するように、前記光軸方向に沿って交互に互い違いに配設した複数の枢支部材と、フイルタ保持部材に係合してそれぞれ回動させる複数の操作部材とにより、複数のフィルタ同士の間隔が狭められても、互いに干渉することなく円滑にフィルタが挿脱される。
【０００９】
請求項２に係る発明の顕微鏡のフィルタ挿脱機構では、上記作用に加え、フィルタ保持部材と操作部材とが係合する部位は、枢支部材に対しフィルタ側に設けられたものと、フィルタと反対側に設けられたものとが、互い違いに配置されていることにより、フィルタ保持部材の回動方向が互い違いとなり、操作部材を同一方向に操作してフィルタの挿脱が可能となる。
また、請求項３に係る発明の顕微鏡のフィルタ挿脱機構では、上記作用に加え、複数の操作部材は、光軸に対して同一側に配置されていることから、フィルタの挿脱操作方向は全て同方向になり操作性がよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、具体的な実施の形態について説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１〜図６は実施の形態１を示し、図１はフィルタ挿脱機構の正面断面図、図２はフィルタ挿脱機構の平面断面図、図３はフィルタ挿脱機構の側面断面図、図４はフィルタが挿入状態のフィルタ挿脱機構の平面拡大断面図、図５はフィルタが離脱状態のフィルタ挿脱機構の平面拡大断面図、図６はフィルタ挿脱の軌跡を示す図である。
【００１２】
図１〜図３において、照明光学系を収納したフレーム１の右端部には、光源としてのランプ２を保持するランプハウス３が配設されている。ランプハウス３中のランプ２から照射される光は、図示しないレンズなどの照明光学系により集光されて、有効径ｉの有効光束となり、フレーム１の左端側に配設された反射部材４によって上方へ折り返され、フレーム１の上面に配設された窓レンズ５に導かれ、照明光路を形成している。フレーム１の底面には底板６が固着され、底板６の上面には、フィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを保持するクランク状のフィルタ保持部材８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが、枢支部材としての段付きネジ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄを回転中心として回動自在に取着されている。
【００１３】
図４に示すように、底板６の上面において、段付きネジ９Ａ、９Ｃは、光軸ｍより手前側で有効光束の有効径ｉを上方より底板６上に投影した範囲内に、段付きネジ９Ｂ、９Ｄは、光軸ｍより先方側で有効光束の有効径ｉを上方より底板６上に投影した範囲内にそれぞれ配置されている。また、段付きネジ９Ａ、９Ｃに嵌合して回動するフィルタ保持部材８Ａ、８Ｃの保持アーム部８Ａａ、８Ｃａは光軸ｍより手前側に延設され、段付きネジ９Ｂ、９Ｄに嵌合して回動するフィルタ保持部材８Ｂ、８Ｄの保持アーム部８Ｂａ、８Ｄａは光軸ｍより先方側に延設されている。保持アーム部８Ａａ、８Ｃａには、段付きネジ９Ａ、９Ｃに対しフィルタ７Ａ、７Ｃ側に長穴８Ａｋ、８Ｃｋ（図５参照）が穿設され、保持アーム部８Ｂａ、８Ｄａには、段付きネジ９Ｂ、９Ｄに対しフィルタ７Ｂ、７Ｄと反対側に長穴８Ｂｋ、８Ｄｋが穿設されている。
【００１４】
底板６の上面には、光軸ｍと直交する方向に、操作部材としての操作桿１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが、前後動自在に配設されている。操作桿１０Ａ、１０Ｃは水平方向で右斜めにクランク状に曲がり、その先端には、摺動ピン１０Ａｐ、１０Ｃｐが突設され、摺動ピン１０Ａｐ、１０Ｃｐがそれぞれフィルタ保持部材８Ａ、８Ｃの長穴８Ａｋ、８Ｃｋ（図５参照）に係合しており、操作桿１０Ａ、１０Ｃを引き出すことにより段付きネジ９Ａ、９Ｃを回転中心として時計回りの方向にそれぞれフィルタ保持部材８Ａ、８Ｃを回動させる。また、操作桿１０Ｂ、１０Ｄは水平方向で前方に延び、その先端には、摺動ピン１０Ｂｐ、１０Ｄｐが突設され、摺動ピン１０Ｂｐ、１０Ｄｐがそれぞれフィルタ保持部材８Ｂ、８Ｄの長穴８Ｂｋ、８Ｄｋに係合しており、操作桿１０Ｂ、１０Ｄを引き出すことにより段付きネジ９Ｂ、９Ｄを回転中心として反時計回りの方向にそれぞれフィルタ保持部材８Ｂ、８Ｄを回動させる。フィルタ保持部材８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの回動範囲は、底板６の上面に突設されたストッパ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄおよびストッパ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄに当接することにより、それぞれ制限されている。
【００１５】
つぎに、上記構成のフィルタ挿脱機構の作用を図４および図５を用いて説明する。図４において、フィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは、それぞれ照明光路の有効光束中に挿入されており、このとき、操作桿１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、それぞれ一番押し込まれた位置にあって、フィルタ保持部材８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄがそれぞれストッパ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに当接して、フィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄが光軸ｍに対して垂直に配置されている。
【００１６】
この状態から、操作桿１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを引き出すと、図５に示すように、操作桿１０Ａ、１０Ｃに係合するフィルタ保持部材８Ａ、８Ｃが光軸ｍより手前側に、操作桿１０Ｂ、１０Ｄに係合するフィルタ保持部材８Ｂ、８Ｄが光軸ｍより先方側にそれぞれ回動し、照明光路の有効光束の有効径ｉから外れ、光軸ｍとフィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとがほぼ平行となり、フィルタ保持部材８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄがそれぞれストッパ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄに当接して止まる。以上、操作桿１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを同時に操作して、４枚のフィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを同時に挿脱する場合を説明したが、各々単独または任意に組み合わせて操作してもフィルタの挿脱ができることはいうまでもない。
【００１７】
本実施の形態によれば、フィルタを照明光路から離脱したときは光軸とほぼ平行となり、有効光束に近接した位置に配置されるので、照明光路の幅方向は殆どスペースをとらずに収納することができる。また、光軸方向においては、図６に示すように、第３の従来例の図１３と比較すると、フィルタを光路から外したときは互い違いの方向に収納されるので、フィルタ同士の光軸ｍ方向の間隔Ｍ′は実際のフィルタの挿脱時の軌跡の差Ｐ′を確保するだけでよく、フィルタ挿脱機構をコンパクトに構成することができる。この例では、第３の従来例で３枚のフィルタがとっていた光軸方向のスペースＬに４枚のフィルタを挿脱可能に構成している。また、同じ３枚であればＬ′というさらにコンパクトなスペースで構成することができる。また、フィルタ保持枠の回動方向は互い違いになっているが、操作桿と係合する長穴の段付きネジに対する方向を変えることで、光路に対するフィルタ挿脱の操作方向は全て同方向になっているため操作性がよい。
【００１８】
本実施の形態では、フィルタは４枚の場合を説明しているが、これに限るものではなく何枚でも構成することができる。また、操作桿を押し込んだときに、フィルタが光路中に挿入される例を示しているが、段付きネジに対するフィルタ保持部材の長穴の位置をそれぞれ逆にすれば、操作桿を引き出したときにフィルタが照明光路に挿入されるように構成することもできる。
【００１９】
（実施の形態２）
図７〜図１０は実施の形態２を示し、図７はフィルタが挿入状態のフィルタ挿脱機構の平面図、図８はフィルタ挿脱機構の側面断面図、図９はフィルタが離脱状態のフィルタ挿脱機構の平面図、図１０はハートカムの拡大平面図である。本実施の形態は、実施の形態１と操作桿およびその運動を制御する部分のみが異なり、他の部分は実施の形態１と同様のため、異なる部分のみ説明し、同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。
【００２０】
図７および図８において、実施の形態１と同様に、底板２６の上面には、フィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを保持するクランク状のフィルタ保持部材８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが、枢支部材としての段付きネジ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄを回転中心として回動自在に取着されている。さらに、底板２６の上面には、光軸ｍと直交する方向に、操作部材としての操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄが、前後動自在に配設されている。操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの手前側は、上方にクランク状に曲がり突出部３０Ａａ、３０Ｂａ、３０Ｃａ、３０Ｄａを形成しており、底板２６に立設された壁２６ａを貫通して外部に突出している。操作桿３０Ａ、３０Ｃは水平方向で右側にクランク状に曲がり、光軸ｍより手前側の位置には、摺動ピン３０Ａｐ、３０Ｃｐが突設され、摺動ピン３０Ａｐ、３０Ｃｐがそれぞれフィルタ保持部材８Ａ、８Ｃの長穴８Ａｋ、８Ｃｋ（図９参照）に係合しており、操作桿３０Ａ、３０Ｃを引き出すことにより段付きネジ９Ａ、９Ｃを回転中心として時計回りの方向にそれぞれフィルタ保持部材８Ａ、８Ｃを回動させる。また、操作桿３０Ａ、３０Ｃの先端と底板２６に立設された壁２６ｂとの間には、圧縮バネなどの弾性部材３１がそれぞれ装着され、操作桿３０Ａ、３０Ｃを手前側に付勢している。
【００２１】
また、操作桿３０Ｂ、３０Ｄは水平方向で前方に延び、光軸ｍより先方側の位置には、摺動ピン３０Ｂｐ、３０Ｄｐが突設され、摺動ピン３０Ｂｐ、３０Ｄｐがそれぞれフィルタ保持部材８Ｂ、８Ｄの長穴８Ｂｋ、８Ｄｋに係合しており、操作桿３０Ｂ、３０Ｄを引っ張ることにより段付きネジ９Ｂ、９Ｄを回転中心として反時計回りの方向にそれぞれフィルタ保持部材８Ｂ、８Ｄを回動させる。また操作桿３０Ａ、３０Ｃと同様に、操作桿３０Ｂ、３０Ｄの先端と底板２６に立設された壁２６ｂとの間には、圧縮バネなどの弾性部材３１がそれぞれ装着され、操作桿３０Ｂ、３０Ｄを手前側に付勢している。
【００２２】
底板２６の上面の操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄに対応する位置には、それぞれハートカム３２が刻設されている。ハートカム３２は、図１０に示すように、ア→イ→ウ→エ→オ→カ→アの１方向に、上昇する斜面と垂直な段差とを交互に組み合わせて形成した閉ループ状のハート形の溝である。図８に示すように、このハートカム３２には、コの字形のピン３３の一端３３ａが係合し、ピン３３の他端３３ｂは操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄにそれぞれ穿設された円錐状の穴３０Ａｈ、３０Ｂｈ、３０Ｃｈ、３０Ｄｈ（図７参照）に回動自在に嵌装している。また、ピン３３と操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄとは、コイルバネ３４によって連結され、常にピン３３はハートカム３２側に付勢されている。これにより、操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの移動によって、ピン３３がハートカム３２に倣って発生する水平方向の回動と上下移動とに追従できるようになっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２３】
つぎに、上記構成のフィルタ挿脱機構の作用を図７、図９および図１０を用いて説明する。図７において、フィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは、それぞれ照明光路の有効光束中に挿入されており、この状態では、ピン３３は図１０のエの位置にあって、弾性部材３１の付勢力によって停止している。このとき、フィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは光軸ｍに対して垂直に配置されている。ここで、操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの突出部３０Ａａ、３０Ｂａ、３０Ｃａ、３０Ｄａを弾性部材３１の付勢力に抗しながら指で押すと、ピン３３は図１０のエ→オと移動し、ここで指を放せば弾性部材３１の付勢力により図１０のオ→カ→アと移動し、アの位置で弾性部材３１の付勢力を受けながら停止し、図９の状態になる。このとき、操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの運動に伴い、摺動ピン３０Ａｐ、３０Ｂｐ、３０Ｃｐ、３０Ｄｐに係合したフィルタ保持枠８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが回動してフィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは有効光束から外れ、光軸ｍとほぼ平行な位置になる。
【００２４】
つぎに、もう一度操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの突出部３０Ａａ、３０Ｂａ、３０Ｃａ、３０Ｄａを弾性部材３１の付勢力に抗しながら指で押すと、ピン３３は、図１０のア→イ→ウと移動し、ここで指を放せば弾性部材３１の付勢力により図１０のウ→エまで移動し、エの位置で弾性部材３１の付勢力を受けながら停止し図７の状態になる。すなわち、フィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは、それぞれ照明光路の有効光束中に挿入される。以上の操作を繰り返すことにより、フィルタの挿脱が行われる。以上、操作桿３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄを同時に操作して、４枚のフィルタ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを同時に挿脱する場合を説明したが、各々単独または任意に組み合わせて操作してもフィルタの挿脱ができることはいうまでもない。
【００２５】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果に加え、ハートカム機構の機能により、フィルタの挿脱作業を簡便に行うことができる。
【００２６】
実施の形態１で説明した変形例は、本実施の形態においても同様に適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１または２に係る発明によれば、複数のフィルタ同士の間隔が狭められても、互いに干渉することなく円滑にフィルタが挿脱され、照明光学系の光軸方向にもコンパクトで、多数枚のフィルタを挿脱することができる。
請求項２に係る発明によれば、フィルタ保持部材の回動方向が互い違いであっても、操作部材を同一方向に操作してフィルタの挿脱が可能となるので、フィルタの挿脱作業を容易に行うことができる。
請求項３に係る発明によれば、複数の操作部材は、光軸に対して同一側に配置されていることから、フィルタの挿脱操作方向は全て同方向になり操作性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のフィルタ挿脱機構の正面断面図である。
【図２】実施の形態１のフィルタ挿脱機構の平面断面図である。
【図３】実施の形態１のフィルタ挿脱機構の側面断面図である。
【図４】実施の形態１のフィルタが挿入状態のフィルタ挿脱機構の平面拡大断面図である。
【図５】実施の形態１のフィルタが離脱状態のフィルタ挿脱機構の平面拡大断面図である。
【図６】実施の形態１のフィルタ挿脱の軌跡を示す図である。
【図７】実施の形態２のフィルタが挿入状態のフィルタ挿脱機構の平面図である。
【図８】実施の形態２のフィルタ挿脱機構の側面断面図である。
【図９】実施の形態２のフィルタが離脱状態のフィルタ挿脱機構の平面図である。
【図１０】実施の形態２のハートカムの拡大平面図である。
【図１１】第１の従来例の顕微鏡の照明光学系を正面方向から見た概略図である。
【図１２】第２の従来例の顕微鏡の照明光学系を正面方向から見た概略図である。
【図１３】第３の従来例のフィルタ挿脱機構の概略構成図である。
【符号の説明】
１  フレーム
６  底板
７Ａ〜７Ｄ  フィルタ
８Ａ〜８Ｄ  フィルタ保持部材
９Ａ〜９Ｄ  段付きネジ
１０Ａ〜１０Ｄ  操作桿
ｉ  有効光束の有効径
ｍ  光軸
【図１】
0004402193.tif 000002
【図２】
0004402193.tif 000003
【図３】
0004402193.tif 000004
【図４】
0004402193.tif 000005
【図５】
0004402193.tif 000006
【図６】
0004402193.tif 000007
【図７】
0004402193.tif 000008
【図８】
0004402193.tif 000009
【図９】
0004402193.tif 000010
【図１０】
0004402193.tif 000011
【図１１】
0004402193.tif 000012
【図１２】
0004402193.tif 000013
【図１３】
0004402193.tif 000014