(57)【要約】【課題】顕微鏡などの光学機器に用いられる複数の光学部材の中から、試料に応じて所望の光学部材を選択し、観察光路上に選択した光学部材を電動及び手動操作により切り換え配置する光学部材切り換え装置を提供すること。【解決手段】本発明は、対物レンズ１０を支持する支持部材２と、支持部材２を回転させるターレット３と、モータ２９と、モータ２９の駆動力をターレット３に伝達して回転させる原動車１７及び従動車１８と、ターレット３に対して板バネ１３及びクリックボール１４によって位置決めして回転するターレット６と、を備え、対物レンズ側の歯車と間欠側の歯車に負担を掛けずに、ターレット３、ターレット６使用してスムーズに電動・手動操作にて対物レンズ１０を切り換え及び位置決めさせることができる光学部材切り換え装置を提供する。【選択図】      図１
2007249062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源が発生する駆動力によって複数の光学部材のうちの少なくとも１つの前記光学部材を観察光路上から切り換え可能に配置させる光学部材切り換え装置において、
前記駆動力によって回転する第１の切り換え部と、
前記光学部材を保持し、前記第１の切り換え部に対して回転可能な第２の切り換え部と、
を具備し、
前記第１の切り換え部及び前記第２の切り換え部のうち少なくとも一方を回転させることにより、前記光学部材を前記観察光路上に配置することを特徴とする光学部材切り換え装置。
【請求項２】
さらに前記第１の切り換え部が回転した際に、前記第１の切り換え部の回転位置を規制する第１の位置決め部を有することを特徴とする請求項１記載の光学部材切り換え装置。
【請求項３】
さらに前記第１の切り換え部と前記第２の切り換え部との間に回転保持部を有し、
前記回転保持部により前記第２の切り換え部は、前記第１の切り換え部に対して回転可能に保持されることを特徴とする請求項１記載の光学部材切り換え装置。
【請求項４】
前記回転保持部は、
前記第１の切り換え部と前記第２の切り換え部の間で保持される回転部材と、
前記第１の切り換え部に対する前記第２の切り換え部の回転位置を規制する第２の位置決め部と、
を有することを特徴とする請求項３記載の光学部材切り換え装置。
【請求項５】
前記回転保持部は、前記第１の切り換え部及び前記第２の切り換え部の間に設けられる磁性部材を有し、
前記磁性部材により、前記第１の切り換え部に対して前記第２の切り換え部を摺動可能に保持することを特徴とする請求項３記載の光学部材切り換え装置。
【請求項６】
前記回転保持部は、
前記第２の切り換え部に設けられる付勢部材と、
前記付勢部材によって付勢される係合部材と、
を有し、
前記第１の光学部材に対して前記係合部材を当接させることによって前記第１の切り換え部に対する前記第２の切り換え部を回転保持させることを特徴とする請求項３記載の光学部材切り換え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡や検査装置などの光学機器に用いられる複数の光学部材の中から、試料に応じて所望する光学部材を選択し、観察光路上に選択した光学部材を電動及び手動操作により配置する光学部材切り換え装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に顕微鏡等の光学機器には、試料を観察するための複数の光学部材が設けられている。観察者は、試料や各種観察法に応じて、複数の光学部材の中から所望する１つの光学部材を選択し、観察光路上に配置する。その際、選択された光学部材は、光学機器に設けられた切り換え機構によって切り換えられ観察光路上に配置される。
【０００３】
このように、選択された光学部材に切り換える光学部材切り換え装置が特許文献１に開示されている。モータが回転することにより従動車は、小歯車を介して複数の対物レンズを保持するターレットを電動にて回転させる。この光学部材切り換え装置において、従動車と、従動車と同軸上に配置された小歯車と、の間には、手動回転機構が介在している。この手動回転機構は、間欠駆動部の軸をトルクリミッタ構成にしている。これによってモータの起動・停止時に関係なく、手動回転機構が空転可能であるために観察者は、手動により対物レンズを切り換えることができる。
【特許文献１】特開２００２−２５８１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した特許文献１において、油浸観察の際、対物レンズと試料の間に満たされた油内に発生した気泡を取り除くために、空回りによる手動対物レンズ切り換えを可能としている。この空回りによる手動対物レンズ切り換えは、ターレットを回転させることで対物レンズを電動にて切り換えた際に対物レンズが試料に干渉（当接）することを防止することもできる。
【０００５】
しかしながら対物レンズ側（ターレット側）の歯車と間欠側（従動車側）の歯車は、構造上減速（例えば、ターレットに設けられた対物レンズを保持する穴が５穴ならば１／５、６穴ならば１／６）されていることと、間欠側の歯車も同時に回転させる。よって手動で対物レンズを保持し、ターレットを回転させた場合には、いわゆる間欠側の歯車が増速状態（ピッチ円径の大きい歯車がピッチ円径の小さい歯車を回すこと）になり、間欠側の歯車の強度／耐久性に問題が生じてしまう。これにより、間欠側の軸受にも多大な負荷が掛かってしまう。
【０００６】
また、手動による対物レンズ切り換え操作時には、常に増速の負荷が生じているため、ターレットを容易にかつスムーズに回転させることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は目的を達成するために、駆動源が発生する駆動力によって複数の光学部材のうちの少なくとも１つの光学部材を観察光路上から切り換え可能に配置させる光学部材切り換え装置において、駆動力によって回転する第１の切り換え部と、光学部材を保持し、第１の切り換え部に対して回転可能な第２の切り換え部と、を具備し、  第１の切り換え部及び第２の切り換え部のうち少なくとも一方を回転させることにより、光学部材を観察光路上に配置することを特徴とする光学部材切り換え装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１の切り換え部及び第２の切り換え部を使用することで、光学部材を切り換えるための駆動部や、これに連結される間欠動作伝達手段及び各歯車などに負担を掛けずに、また第２の切り換え部をスムーズに手動でも回転させることができる光学部材切り換え装置を提供することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、第１の実施形態に関わる光学部材切り換え装置の概略について示す横断面図である。図２は、図１のＡ−Ａに沿った矢視図である。図３は、図１におけるターレット周辺の一部拡大図である。
【００１０】
取り付け部材１は、図示しない顕微鏡の観察光軸Ｌ上に配置される。この取り付け部材１には、対物レンズを介した光を顕微鏡の観察光学系に導くための開口部が設けられる。そして取り付け部材１は、図示しない例えばアリなどの位置決め固定部によって、図示しない顕微鏡のアーム部もしくは投光管に着脱自在に保持される。
【００１１】
この取り付け部材１には、支持板３０が設けられる。支持板３０の内面には、センサ２３と、支持アーム２８と、が支持される。支持アーム２８には、駆動部としてのモータ２９、原動車１７、原動車１９が取り付けられている。
【００１２】
モータ２９から延設されたモータ軸の先端部には、モータ歯車２７が設けられる。
【００１３】
原動車１７には、原動車１７と同軸上で且つ支持アーム２８に対向する位置に平歯車２６が回転自在に保持されている。平歯車２６には、外周面に歯車が形成されており、この歯車はモータ歯車２７と噛合う。よってモータ２９が回転駆動した際に、平歯車２６は、モータ歯車２７を介してモータ２９の回転に連動する。また平歯車２６の上面には、さらに８個の係合ピン２５（２５Ａ〜２５Ｈ）が立設され、平歯車２６の回転に連動する。
【００１４】
また、支持アーム２８には、原動車１７に並設して原動車１９が設けられる。原動車１９には、原動車１９と同軸上で且つ支持アーム２８に対向する位置に従動車１８が回転可能に設けられる。従動車１８の上面には、原動車１９と同軸上に小歯車２１が設けられている。
【００１５】
図２に示すように従動車１８には、周縁部に、外転サイクロイド曲線に近似した８個の歯溝２２（２２Ａ〜２２Ｈ）と、鳩尾状の固定部２２ａが設けられている。この鳩尾状の固定部２２ａには、先端部に湾曲状の凹部２２ｂが形成されている。
【００１６】
歯溝２２（２２Ａ〜２２Ｈ）には、平歯車２６の上面に設けられた８個の係合ピン２５（２５Ａ〜２５Ｈ）がそれぞれ対応して噛合う。立設している係合ピン２５のピッチ円直径は、歯溝２２のピッチ円直径の１．５倍であり、且つ係合ピン２５の円周ピッチは、歯溝２２の円周ピッチと同一になるように立設されている。
【００１７】
本実施形態において、歯溝２２の間隔は、それぞれ４５°であることから、係合ピン２５は、３０°間隔で立設されている。図２に示すように上述のピン円上で２１０°の区間（係合ピン２５Ａの位置から時計回りに２１０°の区間）において、８本の係合ピン２５Ａ〜２５Ｈが立設されているが、残りの１５０°の区間（以下、空回り区間と称する、後述する円筒部２５ａの近傍）には係合ピン２５が欠落している。
【００１８】
また、平歯車２６の回転軸中央部には、円筒部２５ａが立設されている。円筒部２５ａの先端は、従動車１８の鳩尾状の固定部２２ａに設けられた凹部２２ｂに対応する凸形状であり、円筒部２５ａの凸形状である先端は、原動車１７が回転した際に、凹部２２ｂと噛合う。この円筒部２５ａには、上面に原動車１７の位置検出するＬ字形状のハタ２４が設けられている。このハタ２４は、原動車１７と共に回転する。また支持板３０には、ハタ２４に対向するようにセンサ２３が支持されている。このセンサ２３には、１つのケースの中に例えば発光素子と受光素子とが対向するように配置され、センサ２３は、発光素子と受光素子の間を通るハタ２４を非接触で検出する例えばフォトインタラプタ型センサである。原動車１７が回転することにより、ハタ２４がセンサ２３を遮蔽（通過）した際に、センサ２３は、原動車１７が１回転したことを検出する。
【００１９】
モータ２９の駆動力は、原動車１７、従動車１８、小歯車２１に伝達され、原動車１７、従動車１８、小歯車２１はモータ２９の回転に伴いそれぞれが回転駆動する。このように、原動車１７、従動車１８にて、間欠動作伝達手段が形成される。
【００２０】
一方、取り付け部材１には、図示しないネジなどの固定手段により円盤状の支持部材２が一体化して取り付けられる。この支持部材２は、円盤状の支持部材の中心軸が観察光軸Ｌに対して所定角度傾けられるように取り付けられている。支持部材２の円周上には、Ｖ字形状の断面を有する溝７０が設けられている。支持部材２の外周上には、本願発明の特徴とする第１の切り換え部として円環状のターレット３が設けられている。このターレット３の内周部には、円環状の固定リング４が図示しない固定手段により係合されている。このターレット３と固定リング４にはそれぞれ切欠き部１５ａ，１５ｂが設けられ、この２つの切欠き部１５ａ，１５ｂによりＶ字形状の断面を有する溝部が形成される。この切欠き部１５ａ，１５ｂによる溝部と溝７０とがなす間隙部には、複数のボール５が介挿される。これにより、ターレット３は、支持部材２に対して回転自在に保持される。
【００２１】
支持部材２の下方には、本願発明の特徴とする第２の切り換え部として円盤状のターレット６が設けられている。ターレット６は、試料を観察するためにそれぞれ異なる倍率を有する例えば５つの対物レンズ１０を円周上で等間隔に保持する。このターレット６の外周部には、円環状の固定リング７が図示しない固定手段により係合されている。このターレット６と固定リング７にはそれぞれ切欠き部１５ｃ，１５ｄが設けられ、この２つの切欠き部１５ｃ，１５ｄによりＶ字形状の断面を有する溝部が形成される。また、切欠き部１５ｃ，１５ｄと対向するターレット３の内周面には、Ｖ字形状の断面を有する溝７１が設けられている。この２つの切欠き部１５ｃ，１５ｄで形成される溝部とターレット３の溝７０とがなす間隙部には、回転部である複数のボール８が介挿される。これにより、ターレット６は、ターレット３に対して回転自在に保持される。このように構成することにより、ターレット６は、ターレット３に対して自由に回転して対物レンズ１０を切り換えることができる。
【００２２】
また、ターレット３の上面外縁には、円周を５等分した位置に設けられた５つのクリック溝３ａが等間隔に設けられている。さらに、ターレット３の上面外縁には、それぞれ複数の磁石４１がクリック溝３ａの各配置位置の位相と３６°ずれた位置にそれぞれ等間隔に５箇所設けられている。これら５箇所の位置には磁石４１が例えば３個ずつ設けられ、この配列パターンは対物レンズ１０の取り付け位置に応じてそれぞれ異なる配置となっている。磁石４１の配列と対物レンズ１０の位置関係は図示しない制御部に記憶されている。  
支持部材２の上面には、ネジ７２によって種別センサ４２が取り付けられ、この種別センサ４２は、磁石４１を検出するために取り付けられている。この種別センサ４２は、観察光軸Ｌ上に配置される対物レンズ１０に応じた磁石４１の配列を検出し、磁石４１の配列情報を制御部に送信する。この配列情報に基づき制御部は、観察光軸Ｌ上に配置する対物レンズ１０を検出する。なお、この磁石４１は、ターレット６に設けられていてもよく、その場合、種別センサ４２は、ターレット６の外周上の５箇所に設けられた磁石４１を検出できる位置に設けられていればよい。
【００２３】
また、支持部材２には、第１の位置決め部材である弾性部材として例えば板バネ１２が取り付けられている。この板バネ１２の一端は、固定部材としてネジ７３によって支持部材２の上面に固定される。板バネ１２の他端には、球状の部材であるクリックボール１１が設けられている。このクリックボール１１は、板バネ１２の弾性により、上述のターレット３に設けられたクリック溝３ａに係合し、支持部材２に対してターレット３を位置決めする。
【００２４】
また、ターレット６の下面外縁には、前述したターレット３と同様に円周を５等分した各位置に図示しないクリック溝がそれぞれ設けられている。また、ターレット３の下面には、第２の位置決め部材である弾性部材として例えば板バネ１３が取り付けられている。この板バネ１３の一端は、固定部材としてネジ７４によってターレット３の下面に固定される。板バネ１３の他端には、球状の部材であるクリックボール１４が設けられている。このクリックボール１１は、ターレット６に設けられた図示しないクリック溝に係合し、ターレット３に対して、ターレット６を位置決めする。
【００２５】
なお、ターレット３に設けられたクリック溝３ａと、ターレット６に設けられた図示しないクリック溝は、上述したようにターレット３及びターレット６の円周をそれぞれ５等分した位置に設けられている。この位置は、５つの対物レンズ１０のうちのいずれか１つが観察光軸Ｌ上に位置決めされるように配置される。よってクリック溝３ａ及びクリック溝に、それぞれクリックボール１１，１４が係合されることで対物レンズ１０が位置決めされ、観察光軸Ｌが確保される。
【００２６】
また、ターレット３の外縁には、外周に歯車が形成された環状の大歯車９が係合される。この大歯車９は、固定手段として例えばネジ７５によってターレット３の外縁に係合されている。また、この大歯車９は必須の機構ではなく、予めターレット３の外縁に歯車を設けて代用してもよい。
【００２７】
この大歯車９には、上述した従動車１８の上面に設けられ、且つ従動車１８と同軸に設けられた小歯車２１が噛合っている。これにより、モータ２９の駆動力は、小歯車２１を介して大歯車９を回転させ、それに連動してターレット３が回転される。つまりモータ２９の駆動力は原動車１７、従動車１８である間欠動作伝達手段、大歯車９を介してターレット３に伝導される。
【００２８】
なお図示されていないが、この光学部材切り換え装置には、モータに指令を出したり、各センサ類を検出することができるコントローラが付帯されており、実際の切り換え指示／制御を行っている。
【００２９】
次に上述した機構において、対物レンズ１０を切り換える際の動作方法について説明する。  
前述した図示していないコントローラにより対物レンズに切り換え指示が出力された場合、モータ２９が時計回り（以下、ＣＷ（Ｃｌｏｃｋ  Ｗｉｓｅ）方向）に回転する。モータ２９はＣＷ方向に回転することによって、モータ２９と同軸上で連結するモータ歯車２７をＣＷ方向に回転させる。モータ歯車２７の回転により、モータ歯車２７と噛合っている平歯車２６が反時計回り（以下、ＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｃｌｏｃｋ  Ｗｉｓｅ）方向）に回転する。この回転に伴い、原動車１７がＣＣＷ方向に回転を始める。
【００３０】
原動車１７がＣＣＷ方向に回転すると同時に、図２に示すように係合ピン２５Ａ〜２５Ｈの空回り区間（図２の状態からスタートとすると７５°区間）において、空回りが行われる。空回り後、係合ピン２５Ａが歯溝２２Ａに噛合う。引き続き回転に伴い、順次、係合ピン２５Ｂが歯溝２２Ｂに、係合ピン２５Ｃが歯溝２２Ｃに、係合ピン２５Ｄが歯溝２２Ｄに、係合ピン２５Ｅが歯溝２２Ｅに、係合ピン２５Ｆが歯溝２２Ｆに、係合ピン２５Ｇが歯溝２２Ｇに、係合ピン２５Ｈが歯溝２２Ｈに噛合い、噛合う毎に従動車１８がＣＷ方向に回転する。係合ピン２５Ｈが歯溝２２Ｈに噛合わさった後、従動車１８はちょうど１回転し、原動車１７との空回り区間に戻る状態となる。
【００３１】
また、従動車１８がＣＷ方向に回転すると、従動車１８と同軸の小歯車２１もＣＷ方向に回転する。小歯車２１と大歯車９とのギヤ比は、１：５のために、小歯車２１が１回転すると、大歯車９は、７２°回転する。大歯車９は、ターレット３に固定しているために、結果的に小歯車２１が１回転すると、ターレット３を１穴分回転させ、対物レンズ１０が隣接する対物レンズに一つ分切り換わることになる。ターレット３を１穴分回転させる際、クリックボール１１はターレット３の外縁上を移動し、板バネ１２によってクリック溝３ａに係合されて位置決めされる。
【００３２】
またターレット６は、板バネ１３の弾性によりターレット３と一体化しているため、ターレット３の回転に従って回転する。なお板バネ１３の弾性力によるクリック脱出力量（クリックボール１４が図示しない溝から外れる際に必要な力）は、板バネ１２のクリック脱出力量（クリックボール１２がクリック溝３ａから外れる際に必要な力）と同じか、それ以上に設定されている。これによりターレット３の回転に従って、慣性で空回りしないようになっている。
【００３３】
前述したように原動車１７がＣＣＷ方向に１回転すると、ターレット３も１穴分回転することになり、ハタ２４も同様に１回転する。１回転したハタ２４の位置は、センサ２３によって検出され、図示しない制御部に検出結果が送られる。この結果に基づき制御部は、対物レンズ１０が切り換わったことを検出し、モータ２９を停止させる。
【００３４】
なおモータ２９が停止している際、原動車１７の円筒部２５ａは、モータ歯車２７と平歯車２６で連結されている。また、図示していないが、モータギヤヘッドによる１／５０程度の減速比の関係で回転できないように保たれている。従動車１８に設けられた鳩尾状の固定部２２ａの凹部２２ｂは、円筒部２５ａの規制によって回転されず、結果的にターレット３は回転できない状態になっている。つまり、ターレット３は、モータ２９の駆動力以外の外力では回転しないことになる。そのためモータ停止時において、固定されたターレット３に対して回転自在に保持されたターレット６を回転することにより、対物レンズ１０を手動で、且つ任意に切り換えることが可能である。上述したようにターレット６は、ターレット３に対して板バネ１３、図示しない溝、クリックボール１４により位置決めされ、図示しない溝は、クリック溝３ａと同様に設けられている。よってターレット６が手動にて回転する際は、クリックボール１４によりターレット３が回転する際と同様にターレット３に対して位置決めされ、対物レンズ１０が切り換わる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、ターレット３に対して回転自在なターレット６を設けることで、対物レンズ１０の切り換えを電動駆動だけでなく、手動による切り換えが可能となる。また、このターレット６は、クリック機構によって位置決め可能であるため、対物レンズ１０を手動により、操作性良く容易に切り換え及び位置決めすることができる。電動のみによる対物レンズ１０の切り換え操作では、例えば、モータの故障又は停電によるモータの不駆動が発生した場合、コントローラによる対物レンズ１０の切り換え及び位置決めができなくなる。しかし本実施形態においては電動切り換えに代わって、容易に手動で対物レンズ１０の切り換え及び位置決めを行なうことができる。また、本実施形態では、対物レンズ１０を手動で切り換える場合には、従来技術のように間欠動作伝達手段を空転させる要素がなく、ターレット６を使用して手動で切り換え可能であるため、操作性が良好で、しかも間欠動作伝達手段に無理な負荷を与えないので、耐久性も高くできる。  
また、試料に応じて徐々に対物レンズ１０を切り換えたり、試料を目視観察する場合には、対物レンズ１０を一時的に光路状から退避させ、切り換えの中間位置で停止させることもできる。
【００３６】
また、高倍率の油浸用の対物レンズ１０を使用して油浸観察を行なう場合、対物レンズ１０と試料の間の油（例えば、イマージョンオイル）中に空気の気泡が混入する場合がある。そのような場合、手動によりターレット６もしくは対物レンズ１０を微細（小刻み）に回転移動させることで気泡を排除することができる。
【００３７】
また、電動によって対物レンズ１０を切り換える際に、例えば対物レンズ１０が試料に干渉（接触）しても、ターレット６が試料に軽く当接した状態でターレット３の回転を逃がすので、試料及び対物レンズ１０の損傷を抑えることができる。なお、本実施形態では、ターレット６に設けた対物レンズ１０の取り付け穴を５穴としているが、この数に限定することはない。また、取り付け穴の数の増減に伴い、大歯車と小歯車の減速比が変わり、またクリックボール、クリック溝、センサの数も適宜変えればよい。  
また、ターレット３及びターレット６の回転ガイドとしてボール５，８を設けているが、回転精度が保たれれば、ローラ／すべり軸受など、その他の手段で構わない。また、軸中心にガイドを設けることも容易に考えられることはいうまでもない。
【００３８】
本実施形態ではターレット３に対するターレット６の位置決めを、板バネによるクリックとしているが、その取り付け位置やその構成を適宜変更しても良く、前記クリック以外に、例えば回転止めツマミを設けるといったその他の位置決め手段を用いても良い。  
また本実施形態は、間欠駆動方式の光学部材切り換え装置であるが、歯車などで連結駆動し、固定接続された光学部材切り換え装置でも可能である。
【００３９】
次に本発明に関わる第２の実施形態について図４乃至図６を参照して詳細に説明する。  
図４は、第２の実施形態に関わる光学部材切り換え装置の概略を示す横断面図である。図５は、図４のＢ−Ｂに沿った矢視図である。図６は、図４におけるターレット周辺の一部拡大図である。
【００４０】
前述した第１の実施形態と同一の部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また本実施形態は、前述した第１の実施形態と異なる構成部のみ説明をする。
【００４１】
まず、第２の切り換え部としてターレット５１は、固定リング４及びボール５により、支持部材２に対して回転自在に保持される。このターレット５１の下面外縁には、環状の板５３が図示しない固定部材であるネジ等により一体化して設けられている。この板５３は、磁性を有する材質で形成されている。またターレット５１は、第１の切り換え部として、外周に歯車を形成した環状の部材である大歯車５２が嵌合している。この大歯車５２は、上述した大歯車９のように小歯車２１と噛合っている。これにより、モータ２９の駆動力は、小歯車２１を介して大歯車５２を回転させている。
【００４２】
またこの大歯車５２には、複数の磁石５４が一体化して設けられている。この複数の磁石５４と磁性材質である板５３とは、互いの磁力によって引き付けあい、これによりターレット５１は大歯車５２に取り付けられる。また、この磁力により大歯車５２がターレット５１を保持する。磁石５４は、板５３に対して摺動回転し、これにより大歯車５２がターレット５１に対して摺動回転する。また回転自在である。なお、大歯車５２が磁石５４によってターレット５１に引き付けるために必要な磁力は、板バネ１２のクリック脱出力量より大きく設定され、大歯車５２がターレット５１から脱落しない状態を維持できる大きさとなっている。
【００４３】
次に上述した構成において、対物レンズ１０を切り換える際の動作方法について説明する。  
観察者が図示していないコントローラにより対物レンズ１０の切り換え指示を出力した際に、前述した第１の実施形態と同様にモータ２９の駆動により従動車１８が１回転する。この回転に伴い小歯車２１は、大歯車５２と噛合い、電動にてターレット５１が１穴分切り換わる。
【００４４】
また、モータの故障又は、停電によるモータの不駆動が発生した場合、コントローラによる対物レンズ１０の切り換え及び位置決めができなくなってしまう。モータ２９が停止した際には、従動車１８が回転せず、それに伴い大歯車５２も回転しない状態になる。このような場合、ターレット５１が、大歯車５２と板５３を介して磁石５４によって発生する磁力により引き付けられ、摺動可能で回転自在に保持されているので、その磁力以上の回転力をターレット５１もしくは対物レンズ１０に与えることで、対物レンズ１０を手動で、任意に切り換え及び位置決めすることが可能となる。
【００４５】
以上のように、本実施形態では、ターレット５１と大歯車５２とが、磁力によって引き付けあい、電動及び手動にて対物レンズ１０を切り換え及び位置決め可能とすることで、前述の第１の実施形態と同様の効果を奏する。また、第１の実施形態と比べると、回転力は大きくなるが、モータ２９が停止した際には手動により対物レンズ１０を切り換えることも可能である。
【００４６】
また、観察者が手動にて直接ターレット５１を回転させるため、センサによる対物レンズ１０の位置の検出も電動時と同様に可能である。
【００４７】
なお、第１の実施形態と比較して、手動切り換え時には、磁力によりターレット５１に取り付けられた大歯車５２を空回りさせるため、大歯車５２には電動時にかかる回転力以上の負担は掛からない。これにより、手動による対物レンズ１０の切り換えを行っても、間欠動作手段に無理な負荷を与えることがないので耐久性を保持することができる。
【００４８】
また、本実施形態は、通常の間欠タイプ光学部材切り換え装置におけるターレット５１を回転させる大歯車５２に磁石５４を埋め込み、ターレット５１側に磁石が付く部材である板５３を設けるだけで、手動回転が可能であるため簡易な機構にすることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、間欠方式の光学部材切り換え装置を例としているが、それ以外の方式の光学部材切り換え装置に対しても適用することができる。
【００５０】
次に本発明に関わる第３の実施形態について図７乃至図９を参照して詳細に説明する。  
図７は、第３の実施形態に関わる光学部材切り換え装置の概略を示す横断面図である。図８は、図７のＣ−Ｃに沿った矢視図である。図９は、図７におけるターレット周辺の一部拡大図である。  
前述した第１の実施形態と同一の部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また本実施形態は、前述した第１の実施形態と異なる構成部のみ説明をする。
【００５１】
まず、第２の切り換え部としてターレット６１は、ボール５及び固定リング４により、支持部材2に対して回転自在に保持される。このターレット６１には、第１の切り換え部として環状の部材である大歯車６２が回転可能に嵌合されている。大歯車６２は、上述した大歯車９、大歯車５２のように小歯車２１と噛合っている。これにより、モータ２９の駆動力は、小歯車２１を介して大歯車６２を回転させている。また大歯車６２の内周面には、Ｖ溝６６が設けられている。このＶ溝６６に対向し、且つターレット６１の下面外縁には、ターレット６１の回転軸に対して直交する方向に、複数箇所の穴６７が設けられている。この穴６７と同軸（内部に）には、図示しないメネジが形成されている。この穴６７には、ボール６３と、弾性部材であるコイル状の圧縮バネ６４と、が順に挿入される。なおボール６３は、圧縮バネ６４の付勢力によってＶ溝６６に当接される。挿入されたボール６３と、圧縮バネ６４とは、止めジク６５により穴６７からの抜け止めされている。ボール６３と圧縮バネ６４及び止めジク６５は、複数の穴６７毎にそれぞれ同様に設けられている。
【００５２】
止めジク６５により圧縮バネ６４が圧縮されると、圧縮バネ６４の弾性力によりボール６３が付勢され、大歯車６２のＶ溝６６の面に当接される。この圧縮バネ６４の付勢力によって、ボール６３が大歯車６２に係合され、これにより大歯車６２はターレット６１に保持される。また、この付勢力は、板バネ１２によるクリック脱出力量以上に調整されている。ここで、大歯車６２に対するターレット６１の回転方向に力が作用した場合、ボール６３に対する圧縮バネ６４の付勢力により摩擦力が働く。この時、この摩擦力以上の回転力をターレット６１に与えることで、ターレット６１が上述の固定状態から大歯車６２に対して回転可能となる。
【００５３】
次に上述した構成において、対物レンズ１０を切り換える際の動作方法について説明する。  
観察者が図示していないコントローラにより対物レンズ１０の切り換え指示を出力した際に、前述した第１の実施形態と同様にモータ２９の駆動により従動車１８が１回転する。この回転に伴い小歯車２１は、大歯車６２と噛合い、電動にてターレット６１が１穴分切り換わる。
【００５４】
また、モータの故障又は、停電によるモータの不駆動が発生した場合、コントローラによる対物レンズ１０の切り換え及び位置決めができなくなってしまう。モータ２９が停止した際には、従動車１８が回転せず、それに伴い大歯車６２も回転しない状態になる。このような場合、観察者は、モータ２９停止時において手動によりこの摩擦力以上の回転力をターレット６１もしくは対物レンズ１０に与えることで、対物レンズ１０を任意に切り換え及び位置決めすることが可能である。
【００５５】
以上のように、本実施形態は、ターレット６１に回転可能な大歯車６２を設けているため、電動切り換え時ではモータ２９の駆動によって対物レンズ１０を切り換え、さらにモータ２９が停止した際には、手動によって対物レンズ１０を切り換え及び位置決め可能にすることで、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００５６】
また、観察者が手動にて直接ターレット６１を回転させるため、センサによる対物レンズ１０の位置の検出も電動時と同様に可能である。
【００５７】
なお、前述した第１の実施形態と比較して、手動時には、摩擦力によりターレット６１に取り付けられた大歯車６２を空回りさせるため、手動操作による必要な回転力は大きくなるが、ターレット６１と大歯車６２の間にはその摩擦力以上の負担は掛からない。そのため、手動による対物レンズ１０の切り換えを行っても、間欠動作手段に無理な負荷を与えることがないので耐久性を保てる。
【００５８】
また、第２の実施形態と比較して、磁力ではなく、ボール６３に対する圧縮バネ６４の付勢力によって生じる摩擦力を調整することで、手動切り換え時のターレット６１又は対物レンズ１０の回転力を任意に設定することができる。
【００５９】
本実施形態では、ボール６３を使用しているが、これに限定されることはなく、例えばローラ等のその他の部材であってもよい。また上述の摩擦力の調整は圧縮バネ６４の付勢力のみならずボール６３の材質を適宜変更して調整することとしても構わない。さらにＶ溝６６の周回上に一部溝の形状が変化した部位を設けることでターレット６１の位置決めを行っても良い。
【００６０】
また、本実施形態では、コイル状の圧縮バネ６４を使用しているが、これに限定されることはなく弾性部材であればその他のものあってもよい。また、本実施形態では、Ｖ溝６６にボール６３を付勢させることにより、ターレット６１から大歯車６２が脱落することを防止し摩擦回転力を得ているが、このような機構に限定されることはない。例えば大歯車６２を別の部材で挟み込み、脱落を防止し、大歯車６２の内側／外側より別の部材を押し当てて、負荷トルクを得る機構でも良い。また、本実施形態について、間欠駆動方式以外の光学部材切り換え装置にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る第１の実施形態に関わる光学部材切り換え装置の概略を示す横断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａに沿った矢視図である。
【図３】図１におけるターレット周辺の一部拡大図である。
【図４】本発明に係る第２の実施形態に関わる光学部材切り換え装置の概略を示す横断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂに沿った矢視図である。
【図６】図４におけるターレット周辺の一部拡大図である。
【図７】本発明に係る第３の実施形態に関わる光学部材切り換え装置の概略を示す横断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃに沿った矢視図である。
【図９】図７におけるターレット周辺の一部拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…取り付け部材、２…支持部材、３…ターレット、３ａ…クリック溝、４…固定リング、５…ボール、６…ターレット、７…固定リング、８…ボール、９…大歯車、１０…対物レンズ、１１…クリックボール、１２…板バネ、１３…板バネ、１４…クリックボール、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…切欠き部、１７…原動車、１８…従動車、１９…原動車、２１…小歯車、２２…歯溝、２２ａ…固定部、２２ｂ…凹部、２２Ａ〜２２Ｈ…歯溝、２３…センサ、２４…ハタ、２５…係合ピン、２５ａ…円筒部、２５Ａ〜２５Ｈ…係合ピン、２６…平歯車、２７…モータ歯車、２８…支持アーム、２９…モータ、３０…支持板、４１…磁石、４２…種別センサ、５１…ターレット、５２…大歯車、５３…板、５４…磁石、６１…ターレット、６２…大歯車、６３…ボール、６４…圧縮バネ、６５…ジク、６６…Ｖ溝、６７…穴、７０，７１…溝、７２〜７５…ネジ。
【図１】
2007249062.tif 000003
【図２】
2007249062.tif 000004
【図３】
2007249062.tif 000005
【図４】
2007249062.tif 000006
【図５】
2007249062.tif 000007
【図６】
2007249062.tif 000008
【図７】
2007249062.tif 000009
【図８】
2007249062.tif 000010
【図９】
2007249062.tif 000011