(57)【要約】【課題】コストの低減を図ることができる顕微鏡用電動レボルバ装置および当該電動レボルバ装置を備えた顕微鏡を提供すること【解決手段】顕微鏡本体側の固定部に対向し、前記固定部と相対回転可能に配置され、複数の光学素子を装着可能な回転部と、前記回転部を回転駆動させる駆動手段と、前記固定部または前記回転部の何れか一方に設けられた複数の溝部と、前記固定部または前記回転部の何れか他方に設けられた付勢手段と、前記付勢手段に備えられ、該付勢手段によって前記溝部へ付勢されて前記溝部の何れか一つと係合することで前記光学素子を前記顕微鏡の観察位置に位置決めする係合部材と、前記回転部側または前記固定部側の何れか一方に設けられた加速度検知手段と、前記加速度検知手段が検知した加速度によって、前記観察位置に配置された前記光学素子を識別する制御部とを備えたことを特徴とする顕微鏡用電動レボルバ装置。【選択図】図３
2012237803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡本体側の固定部に対向し、前記固定部と相対回転可能に配置され、複数の光学素子を装着可能な回転部と、
前記回転部を回転駆動させる駆動手段と、
前記固定部または前記回転部の何れか一方に設けられた複数の溝部と、
前記固定部または前記回転部の何れか他方に設けられた付勢手段と、
前記付勢手段に備えられ、該付勢手段によって前記溝部へ付勢されて前記溝部の何れか一つと係合することで前記光学素子を前記顕微鏡の観察位置に位置決めする係合部材と、
前記回転部側または前記固定部側の何れか一方に設けられた加速度検知手段と、
前記加速度検知手段が検知した加速度によって、前記観察位置に配置された前記光学素子を識別する制御部とを備えたことを特徴とする顕微鏡用電動レボルバ装置。
【請求項２】
前記制御部が前記観察位置に配置された前記光学素子を識別するための前記加速度は、前記係合部材が前記溝部に係合するごとに前記加速度検知手段が検知する前記加速度検知手段の傾きであることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用電動レボルバ装置。
【請求項３】
前記付勢手段は前記回転部に設けられ、前記加速度検知手段は前記付勢手段に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡用電動レボルバ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記加速度検知手段が検知する加速度により、前記係合部材が前記溝部に係合したことを認識することを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡用電動レボルバ装置。
【請求項５】
前記係合部材が前記溝部に係合したことを前記制御部が認識するための前記加速度は、前記係合部材が前記溝部に係合する際に前記係合部材に加わる加速度であることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡用電動レボルバ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記係合部材が前記溝部に係合する際に前記係合部材に加わる加速度を前記加速度検知手段が検知すると、前記駆動手段を介して、前記回転部の回転数を減少させることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡用電動レボルバ。
【請求項７】
前記制御部は、前記係合部材が前記溝部に係合するごとに前記加速度検知手段が検知する前記加速度検知手段の傾きから、前記係合部材が前記溝部に係合したことをさらに認識することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡用電動レボルバ装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の顕微鏡用電動レボルバ装置を備えた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、複数の光学素子から選択された光学素子を光路中に位置決めする光学部材の位置決め装置を備えた顕微鏡用電動レボルバ装置と、当該電動レボルバ装置を備えた顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡の電動レボルバ装置において、対物レンズの位置決めを行う位置決め装置としてクリックストップ機構を用いたものがある(例えば、特許文献１参照。)。このような位置決め装置は、図１０に示すように、レボルバの回転部４３１側に設けられたＶ溝４４３と、レボルバの固定部側に設けられた板ばね４４６と、板ばね４４６に装着された鋼球４４９とで構成される。位置決め装置は鋼球４４９がＶ溝４４３に落ち込むことによって対物レンズの位置決めを行っている。鋼球４４９がＶ溝４４３に落ち込んでいるか否かは、遮光板４４４とフォトインタラプタ４７０と遮光板４４４のスリット４４５からなる位置センサ４７３によって検知される。対物レンズを装着するための装着孔４３７は、装着孔４３７ごとにアドレスが定められている。アドレスは、装着孔４３７ごとに設けられた磁石４６１の配置で表されている。この磁石４６１の配置を、ホール素子４６４を用いたアドレスセンサ４６７で検知することによって光軸上にどの対物レンズが配置されているのかを検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７４７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の構成にあっては、位置センサとアドレスセンサとを備えているのでコストの面で不利であった。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、コストの低減を図ることができる顕微鏡用電動レボルバ装置および当該電動レボルバ装置を備えた顕微鏡を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る顕微鏡用電動レボルバ装置は、顕微鏡本体側の固定部に対向し、前記固定部と相対回転可能に配置され、複数の光学素子を装着可能な回転部と、前記回転部を回転駆動させる駆動手段と、前記固定部または前記回転部の何れか一方に設けられた複数の溝部と、前記固定部または前記回転部の何れか他方に設けられた付勢手段と、前記付勢手段に備えられ、該付勢手段によって前記溝部へ付勢されて前記溝部の何れか一つと係合することで前記光学素子を前記顕微鏡の観察位置に位置決めする係合部材と、前記回転部側または前記固定部側の何れか一方に設けられた加速度検知手段と、前記加速度検知手段が検知した加速度によって、前記観察位置に配置された前記光学素子を識別する制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る顕微鏡は、上記の顕微鏡用電動レボルバ装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コストの低減を図ることができる顕微鏡用電動レボルバ装置および当該電動レボルバ装置を備えた顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る顕微鏡用電動レボルバ装置を備えた顕微鏡の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレボルバの側面図である。
【図３】（ａ）は、レボルバの固定部と回転部との対向部を鏡筒側（図２中の矢印K方向）から見た図であり、図３（ｂ）は、軌道の一部を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るレボルバの固定部と回転部との対向部を鏡筒側（図２中の矢印K方向）から見た図である。
【図５】回転部に設けられた軌道のＶ溝近傍の断面図である。
【図６】各装着孔に対応する凸部の配置位置を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るレボルバの固定部と回転部との対向部を対物レンズ側（図２の矢印Ｌ方向）から見た図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るレボルバの固定部と回転部との対向部を対物レンズ側（図２の矢印Ｌ方向）から見た図である。
【図９】各アドレスの磁石取り付け部への磁石の取り付けの有無を示す図である。
【図１０】従来のレボルバの固定部と回転部との対向部を鏡筒側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明に係る顕微鏡用電動レボルバ装置を備えた顕微鏡の構成について説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る顕微鏡用電動レボルバ装置を備えた顕微鏡の構成を示す概略図である。
【００１２】
顕微鏡１は、図１に示すように、顕微鏡本体１ａと、顕微鏡本体１ａに備えられた落射照明装置４および透過照明装置７と、試料（図示省略）を載置するステージ１０と、複数の対物レンズ１３を取り付けることができる電動レボルバ装置１６とを備えている。顕微鏡１はステージ１０に載置された試料に落射照明光あるいは透過照明光を照射し、電動レボルバ装置１６に装着されている対物レンズ１３で試料からの光を集光し、フィルタ（図示省略）および鏡筒１９を介して接眼レンズ２２で試料像を観察する構成となっている。電動レボルバ装置１６の回転面は、観察光路の光軸に対して所定の角度傾斜して配置されている。つまり水平に対して傾斜している。電動レボルバ装置１６には後述するような光学部材の位置決め装置が備えられている。電動レボルバ装置１６は、制御部２５によって制御されている。
【００１３】
以下、光学部材の位置決め装置を備えた電動レボルバ装置１６（以後、単にレボルバ１６という。）について説明する。なお、以下の説明においては、通常に観察する状態において、顕微鏡１の観察者側を後方側とし、前方向、左右方向、および上下方向は、観察者から見た方向をいう。
（第１実施形態）
図２は、第１実施形態に係るレボルバの側面図である。図３（ａ）は、第１実施形態に係るレボルバの固定部と回転部との対向部を鏡筒側（図２中の矢印Ｋ方向）から見た図であり、図３（ｂ）は、軌道の一部を拡大して示す図である。
【００１４】
図２に示すように、レボルバ１６は、顕微鏡本体１ａ側の円形の固定部２８と、固定部２８に対して相対回転し、複数の対物レンズ１３を取り付けることができる円形の回転部３１とから構成されている。回転部３１は固定部２８の下側に配置されている。回転部３１と対向する固定部２８の面は、前方側（図２において紙面右側）のほうが後方側（図２において紙面左側）よりも上方に位置するように傾いている。したがって回転部３１も、前方側のほうが後方側よりも上方に位置するように傾いて配置されている。このように、固定部２８と回転部３１との互いに対向する面は、水平に対して所定角度傾斜している。回転部３１は回転軸を中心にしてモータ３４によって回転可能に設けられている。回転部３１には、対物レンズ１３を装着するための複数の装着孔３７が周方向に形成されている。本実施形態においては６個の装着孔３７が等間隔に形成されている。６個の装着孔３７のアドレス（番地）を周方向に沿って順にそれぞれアドレス１〜６とし、このアドレスによって各装着孔３７に取り付けられた対物レンズ１３を識別することができる。回転部３１に装着された対物レンズ１３は、回転部３１の後方側（観察者側）に位置した対物レンズ１３が観察光路の光軸上に配置される。
【００１５】
固定部２８と対向する回転部３１の面には、図３（ａ）に示すように、装着孔３７よりも外径側にリング状の軌道４０が形成されている。軌道４０には、図３（ｂ）に示すように、各装着孔３７に対応して断面形状がＶ字状の溝４３（以後、Ｖ溝４３という。）が形成されている。各Ｖ溝４３は、回転部３１の中心と、対応する装着孔３７と隣り合う一方側の装着孔３７との中間点とを通る直線上に形成されている。一方、回転部３１と対向する固定部２８側の面には、外周側の１箇所に板ばね４６が固定され、板ばね４６には鋼球４９が取り付けられている。本実施形態においては、板ばね４６の固定位置は、光軸に配置される対物レンズ１３に対応する位置に取り付けられている。鋼球４９は回転部３１の軌道４０に対向する位置に取り付けられており、板ばね４６の弾性力によって軌道４０に押し付けられている。このような構成なので、レボルバ１６の回転部３１が回転すると、相対的に鋼球４９は軌道４０上を移動する。鋼球４９は軌道４０上を転動するように取り付けてあっても良いし、摺動するように取り付けてあっても良い。鋼球４９が軌道４０上を移動し、Ｖ溝４３に落ち込むことで所定の位置に回転部３１が位置決めされ、何れかの対物レンズ１３が光軸上に配置される。このように、軌道４０に形成されたＶ溝４３と、板ばね４６と、板ばね４６に取り付けられた鋼球４９とで対物レンズ１３の位置決め装置が構成されている。
【００１６】
本実施形態においては、図３に示すように、回転部３１の軌道４０の外径側に加速度センサ５２が取り付けられている。加速度センサ５２は、所定の装着孔３７に対応するＶ溝４３の近傍に取り付けられている。本実施形態においてはアドレス１に対応するＶ溝４３の近傍に取り付けられている。加速度センサ５２は３軸の加速度センサであり、３次元空間すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のあらゆる方向に加わる加速度を検出することができる。加速度センサ５２が検出した加速度信号は制御部２５で演算処理され、演算処理されたデータはレボルバ１６の制御に用いられる。
【００１７】
本実施形態においては、制御部２５は加速度センサ５２が検出する加速度信号から、回転部３１の現在の回転位置を把握している。つまり加速度センサ５２をアドレス１の装着孔３７に対応する位置に取り付けることで、光軸上に位置している対物レンズ１３を把握している。加速度センサ５２は、加速度検出方向のＸ軸方向およびＹ軸方向が回転部３１の回転面と平行な平面に含まれ、Ｚ軸方向が回転部３１の回転面の軸方向となるように配置されている。具体的には、加速度センサ５２の取り付け方向は、アドレス１の対物レンズ１３が光軸上にある状態において、加速度検出方向のＸ軸方向を回転部３１の回転面の前後方向とし、Ｙ軸方向を回転部３１の回転面の左右方向とし、Ｚ軸方向を回転部３１の回転面に対して垂直となるように配置している。また、このとき、Ｘ軸方向は加速度センサ５２を中心にして前方向が正の方向で後方向が負の方向とし、Ｙ軸方向は右方向が正の方向で左方向が負の方向とし、Ｚ軸方向は上方向が正の方向で下方向が負の方向とする。以下、アドレス１の対物レンズ１３が光軸上に位置しているときの加速度センサ５２の位置を基準位置とする。なお、加速度センサ５２の取り付け方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とが逆であっても作用は同じである。
【００１８】
レボルバ１６の回転部３１は前述したように所定角度傾斜して配置されている。加速度センサ５２は静的加速度、すなわち重力方向あるいは水平方向に対する加速度センサ５２自体の傾きも検出する。例えば加速度センサ５２が上記基準位置にある状態において、加速度検出方向のＹ軸方向は重力方向に対して水平であって傾斜していないが、Ｘ軸方向は水平方向に対して傾斜し、Ｚ軸方向は重力方向に対して傾斜している。したがって加速度検出方向におけるＸＹ平面は、水平面に対して傾いている。加速度センサ５２は回転部３１の外縁部に固定されているので、回転部３１の回転とともに回転部３１の外縁部と同一の円周上を移動する。つまり、加速度センサ５２の移動は水平方向に対して傾いた円の円周上を移動する円運動となる。加速度センサ５２が傾いた円の円周上を移動すれば、加速度センサ５２の加速度検出方向のＸ軸方向およびＹ軸方向の水平方向に対する向きは、円周上のあらゆる位置で異なる方向となる。そして加速度センサ５２が傾いた円の円周上を移動すれば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対する重力方向の傾きは、円周上のあらゆる位置で傾き方向が異なることとなる。言い換えれば、加速度センサ５２の加速度検出方向のＺ軸方向は、重力方向に対して円周上のあらゆる位置で傾き方向が異なることとなる。
【００１９】
制御部２５は、鋼球４９がアドレス１のＶ溝４３に係合している状態、すなわち基準位置における加速度センサ５２の重力方向および水平方向に対する傾きをデータとして記憶している。すなわち、重力方向に対するＺ軸方向の傾き方向および傾き角と、このときの水平方向に対するＸ軸方向およびＹ軸方向の傾き方向および傾き角を位置データとして予め記憶している。鋼球４９がアドレス２〜６の各Ｖ溝４３に係合している場合についても、それぞれの場合に対応する加速度センサ５２の位置におけるＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾き方向および傾き角を位置データとして記憶している。
【００２０】
このように、制御部２５は、鋼球４９がアドレス１から６のそれぞれのＶ溝４３に係合した場合について、それぞれの場合に対応する加速度センサ５２の位置におけるＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾き方向および傾き角を位置データとして予め記憶している。制御部２５は加速度センサ５２が検出した加速度信号からＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾き方向および傾き角を演算して求め、演算結果と記憶している位置データとを照合することで光軸上に位置しているアドレス、すなわち光軸上に位置している対物レンズ１３を検出している。
【００２１】
例として、アドレス１の対物レンズ１３が光軸上にある状態から、回転部３１を一方向に回転させる場合について、位置決め装置および制御部２５の動作を説明する。なお、アドレス１の一方側の隣にはアドレス２の対物レンズ１３が位置し、以下周方向に沿って順にアドレス３〜６が位置している。したがってアドレス１の他方側の隣にはアドレス６の対物レンズ１３が位置している。
【００２２】
まずアドレス１の対物レンズ１３が光軸上にある状態において、制御部２５は加速度センサ５２が検知している静的加速度から、加速度センサ５２のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれの傾き方向と傾き角を算出する。算出された値は記憶されている位置データと照合され、その結果、制御部２５は、アドレス１の対物レンズ１３が現在光軸上に位置していると判断する。
【００２３】
次に、回転部３１が一方側に回転し、アドレス１の対物レンズ１３が、アドレス１が光軸上にあったときにアドレス２があった位置に向かって移動する。このとき加速度センサ５２は、回転部３１の回転方向と同じ方向の等速円運動をしている。加速度センサ５２は移動中も加速度信号を検出して制御部２５に信号を送っているが、移動中の加速度信号から求められる加速度センサ５２の傾きは記憶されている位置データと一致しないので、制御部２５は光軸上の対物レンズ１３を認識していない。そして鋼球４９がアドレス６に対応するＶ溝４３に係合して回転部３１が停止すると、その状態において加速度センサ５２が検出する静的加速度から算出される加速度センサ５２の各軸の傾き方向および傾き角は、加速度センサ５２が基準位置にあったときのアドレス２の位置に対応する傾き方向および傾き角となる。この位置における加速度センサ５２の各軸の傾き方向および傾き角は位置データとして制御部２５は記憶しているので、制御部２５は加速度信号から算出した各軸の傾き方向および傾き角と位置データとを照合して、現在光軸上に位置している対物レンズ１３はアドレス６の対物レンズ１３であると認識する。アドレス１がさらに他の位置に移動した場合についても、同様にして光軸上に位置している対物レンズ１３を認識することができる。つまり、アドレス１が光軸上に位置する状態から回転部３１が一方側または他方側に回転すると、鋼球４９は回転部３１の回転にしたがって順次各Ｖ溝４３に係合していくが、制御部２５は加速度信号から算出した各軸の傾き方向および傾き角と位置データとを照合することにより、現在どの対物レンズ１３が光軸上に位置しているのかを認識することができる。
【００２４】
本実施形態はこのような構成なので、アドレスを識別するために磁石およびホール素子を用いたアドレスセンサを備える必要がない。また、加速度センサ５２の傾きから所定の対物レンズ１３の位置を認識できるので、遮光板およびフォトインタラプタを用いた位置センサを備える必要がない。そのため、コストの低減を図ることができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００２６】
図４は、本発明の第２実施形態に係るレボルバの固定部と回転部との対向部を鏡筒側（図２中の矢印Ｋ方向）から見た図であり、図５は回転部に設けられた軌道のＶ溝近傍の断面図である。
【００２７】
第２実施形態に係るレボルバ１１６は、第１実施形態と略同様の構成である。すなわち、回転部３１に設けられた軌道４０とＶ溝４３、さらに固定部２８に設けられた板ばね４６と鋼球４９との構成は第１実施形態と同様の構成である。第２実施形態については、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【００２８】
第２実施形態に係るレボルバ１１６においては、加速度センサ１５２は板ばね４６に取り付けられている。加速度センサ１５２は１軸タイプのものを用いており、Ｚ軸方向の加速度、すなわち回転部３１の回転軸方向の加速度信号を検出するように配置されている。
【００２９】
本実施形態においては、図５に示すように、軌道４０上にはＶ溝４３を挟んで周方向に複数の小さな凸部５５が設けられている。各凸部５５の高さおよび幅寸法は同一に形成されている。各凸５５部の高さ寸法および幅寸法は、Ｖ溝４３の深さの寸法および幅寸法に比べてそれぞれ小さく形成されている。凸部５５は各Ｖ溝４３ごとに異なる配置パターンで設けられている。１つのＶ溝４３を挟んで両側に設けられた凸部５５の配置パターンは対称となっている。これら凸部５５は、以下に説明するように、それぞれのＶ溝４３を識別するための識別情報を構成している。言い換えると、これら凸部５５は各Ｖ溝４３に対応する装着孔３７のアドレスを示している。
【００３０】
図６は、各装着孔３７（アドレス）に対応する凸部５５の配置位置を示す図である。図６中、黒丸は凸部５５が形成されていることを示し、白丸は凸部５５が形成されていないことを示している。
【００３１】
図６に示すように、各装着孔３７（アドレス）に対応する凸部５５は、Ｖ溝４３の両側にそれぞれ１個または２個形成されている。これらの凸部５５が形成されている位置は、Ｖ溝４３から遠い方の位置から近い方の位置に向かってＡ位置、Ｂ位置、Ｃ位置とすると、Ｖ溝４３からＡ位置、Ｂ位置、Ｃ位置までの距離は、各Ｖ溝４３においてそれぞれ同じ距離となっている。図６に示すように、アドレス１ではＡ位置およびＢ位置に凸部５５が形成され、Ｃ位置には形成されていない。アドレス２ではＢ位置およびＣ位置に凸部５５が形成され、Ａ位置には形成されていない。アドレス３ではＡ位置およびＣ位置に凸部５５が形成され、Ｂ位置には形成されていない。アドレス４〜６についてはそれぞれＡ位置〜Ｃ位置の何れか１箇所に凸部５５が形成され、他の２箇所には形成されていない。このように、凸部５５はアドレス１〜６がそれぞれ異なる配置パターンとなるように形成されている。
【００３２】
レボルバ１１６の回転部３１が回転し、鋼球４９が軌道４０上を相対移動すると、鋼球４９はこれら凸部５５を乗り越えて移動することとなる。軌道４０上を移動する鋼球４９がＶ溝４３に接近し、Ａ位置から順にＢ位置、Ｃ位置と軌道４０上を移動すると、凸部５５が形成されている位置では当該凸部５５を乗り越えて移動するため、鋼球４９にＺ軸方向の振動が発生する。つまり、平坦な軌道４０から凸部５５に乗り上げるときと、凸部５５の頂上から軌道４０に落ちるときに、鋼球４９にはＺ軸方向の振動が加わる。鋼球４９は板ばね４６によって回転部３１側すなわち軌道４０に対して押し付けられているので、板ばね４６にも鋼球４９と同様の振動が加わる。板ばね４６には加速度センサ１５２が取り付けられているので、加速度センサ１５２はこの振動を加速度信号として検出する。このように、凸部５５は鋼球４９および板ばね４６に所定の振動を発生させるために設けられている。鋼球４９はＡ位置からＣ位置まで移動した後、Ｖ溝４３に落ち込むこととなる。Ｖ溝４３の深さは、図５に示すように、凸部５５の高さ寸法よりも大きいので、鋼球４９は凸部５５を乗り越えるときよりもＺ軸方向の移動距離が長い。そのため鋼球４９および板ばね４６には凸部５５を乗り越えるときよりも大きな振動すなわち加速度が加わる。また、このときの加速の向きは凸部５５に乗り上げるときと逆方向となる。このように、鋼球４９がＶ溝４３に落ち込む際は、加速度センサ１５２は鋼球が凸部を移動する時の加速度とは逆向きの方向で、より大きな加速度信号を検出する。
【００３３】
回転部３１の回転速度は一定であり、各Ｖ溝４３に対応して形成された凸部５５の配置パターンはそれぞれ異なっているので、各Ｖ溝４３ごとに加速度センサ１５２によって検知されるＡ位置からＣ位置間での加速度信号の検出回数および検出間隔は異なるものとなる。つまり、加速度センサ１５２は、鋼球４９が各Ｖ溝４３に落ち込む直前に、Ｖ溝４３ごとに異なるパターンで凸部５５による小さい加速度信号を検出することとなる。制御部２５は各Ｖ溝４３ごとのＡ位置からＣ位置間における凸部５５による加速度検出パターンを予め記憶しており、加速度センサ１５２からの小さい加速度信号の検出パターンにより、鋼球４９がどのＶ溝４３に落ち込むのかを識別することができる。さらに、所定の凸部５５のパターンを加速度センサ１５２が検知し、その後に当該凸部５５のパターンに対応するＶ溝４３に鋼球４９が落ち込む際には大きな加速度信号を検出するので、制御部２５は、加速度センサ１５２がこの大きな加速度信号を検出することにより、鋼球４９が正確に当該Ｖ溝４３に落ち込んだことを認識する。
【００３４】
このように、本実施形態では、凸部５５による小さい加速度信号の検出パターンによって、アドレス１〜６が識別できるようになっているので、制御部２５は現在どの対物レンズ１３が光軸上に配置されているのかを認識することができる。
【００３５】
なお、各Ｖ溝４３に形成された凸部５５の配置パターンはＶ溝４３を挟んで円周方向に対称なので、回転部３１がどちらの方向に回転しても、一つのＶ溝４３に対応する凸部５５による加速度信号の検出パターンは同一のパターンとなり、識別が可能となっている。また、鋼球４９が一旦落ち込んだＶ溝４３から出て軌道４０上を移動する時は、当該Ｖ溝４３に落ち込む直前に通り越した凸部５５とは対称のパターンの凸部５５を通過することとなる。このとき検出する小さな加速度信号については、制御部２５は考慮しないようにしても良いし、予め記憶されている隣接するＶ溝４３の凸部５５のパターンを参照して回転部３１の回転方向を認識するようにしても良い。
【００３６】
本実施形態においては、加速度センサ１５２が凸部５５による所定パターンの小さい加速度信号を検出した後に所定の大きさより大きな加速度信号を検出すると、制御部２５はモータ３４に印加する電圧を下げて、モータ３４の回転数を少なくする。所定の大きさより大きな加速度信号とは、鋼球４９が凸部５５を乗り越える際に鋼球４９に加わる加速度よりも大きな加速度のことである。すなわち鋼球４９がＶ溝４３に落ち込む際に鋼球４９および板ばね４６に加わる加速度である。加速度センサ１５２がこのような加速度信号を検出すると、制御部２５は回転部３１を回転させるためのモータ３４に印加する電圧を低下させる。つまり鋼球４９がＶ溝４３に落ち込む際のＺ軸方向の大きな加速度信号を加速度センサ１５２が検出し、次の瞬間には制御部がモータ３４に印加する電圧を下げる。電圧が下がればモータ３４の回転数が減少し、回転部３１の回転速度が遅くなる。回転部３１の回転速度が遅くなると、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込み速度が遅くなる。その結果、鋼球４９がＶ溝４３に落ち込んだ際の鋼球４９とＶ溝４３との衝突による衝撃が緩和される。こうして、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みによる位置決めの際の衝撃が緩和される。なお、加速度センサ１５２が所定の大きさより大きな加速度信号を検出したら、モータ３４への電力の供給を遮断し、モータ３４が慣性で回転するようにしても良い。このようにしても鋼球のＶ溝への落ち込み速度を遅くし、位置決めの際の衝撃を緩和することができる。
【００３７】
このように、本実施形態においては、凸部５５の配置パターンによる加速度信号によってアドレスを検出するため、磁石およびホール素子を用いたアドレスセンサを備える必要がない。また、加速度センサ１５２が鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みの際の加速度信号を検出することによって鋼球４９が正確に当該Ｖ溝４３に落ち込んだことを認識できるので、遮光板およびフォトインタラプタを用いた位置センサを備える必要がない。そのため、コストの低減を図ることができる。さらに、加速度センサ１５２で鋼球４９のＶ溝４３の落ち込みを検出して鋼球４９の落ち込み速度を抑制しているので、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みによる位置決めの際の衝撃が緩和される。
【００３８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態については、第１および第２実施形態と同様の構成については同じ符号を用いて説明する。
【００３９】
図７は、第３実施形態に係るレボルバ２１６の固定部と回転部との対向部を対物レンズ側（図２の矢印Ｌ方向）から見た図である。
【００４０】
本実施形態は、固定部２８および回転部３１の構成は第１および第２実施形態と略同様である。すなわち回転部３１は固定部２８の下側に配置され、回転部３１には対物レンズ１３が取り付けられる装着孔３７が６個設けられている。本実施形態においては、回転部３１と対向する固定部２８の面に軌道４０が設けられている。軌道４０には、断面形状がＶ字状のＶ溝４３が６箇所設けられている。６箇所のＶ溝４３は等間隔に設けられている。一方、回転部３１には所定の位置に板ばねが４６設けられ、板ばね４６には鋼球４９が取り付けられている。本実施形態においては、板ばねはアドレス１に対応する位置に取り付けられている。鋼球４９は軌道４０に対向した位置に取り付けられている。したがって、回転部３１が回転すると回転部３１の回転に伴って鋼球４９が軌道４０を移動する。鋼球４９が軌道４０を移動し、Ｖ溝４６に落ち込むことで回転部３１が所定の位置に位置決めされ、対物レンズ１３が観察光路の光軸上に配置される。
【００４１】
本実施形態においては、加速度センサ５２は板ばね４６に取り付けられている。加速度センサ５２は第１実施形態と同様に３軸検出タイプのものであり、制御部２５は加速度センサ５２が検出する加速度信号から、回転部３１の現在の回転位置を把握している。つまり加速度センサ５２を例えばアドレス１の装着孔３７に対応する位置に取り付けることで、光軸上に位置している対物レンズ１３を把握している。加速度センサ５２は、第１実施形態と同様に、加速度検出方向のＸ軸方向およびＹ軸方向が回転部３１の回転面と平行な平面に含まれ、Ｚ軸方向が回転部３１の回転面の軸方向となるように配置されている。また、基準位置における加速度センサ５２の取り付け方向も第１実施形態と同様である。
【００４２】
加速度センサ５２は回転部３１に取り付けられた板ばね４６に固定されているので、回転部３１の回転とともに回転部３１の外縁部と同一の円周上を移動する。つまり、加速度センサ５２の移動は水平方向に対して傾いた円の円周上を移動する円運動となる。加速度センサ５２が傾いた円の円周上を移動すれば、加速度センサ５２の加速度検出方向のＸ軸方向およびＹ軸方向の水平方向に対する向きは、円周上のあらゆる位置で異なる向きとなる。そして加速度センサ５２が傾いた円の円周上を移動すれば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対する重力方向の傾きは、円周上のあらゆる位置で傾き方向が異なることとなる。すなわち、加速度センサ５２の加速度検出方向のＺ軸方向は、重力方向に対して円周上のあらゆる位置で傾き方向が異なることとなる。
【００４３】
制御部２５は、第１実施形態と同様に、鋼球４９がアドレス１のＶ溝４３に係合している状態、すなわち基準位置における状態と、鋼球４９がアドレス２〜６の各Ｖ溝４３に係合している状態について、それぞれの状態に対応する加速度センサ５２の位置におけるＸ、Ｙ、Ｚの各軸の傾き方向および傾き角を位置データとして予め記憶している。制御部２５は加速度センサ５２が検出した加速度信号から各軸の傾き方向および傾き角を演算して求め、演算結果と記憶している位置データとを照合することで光軸上に位置している対物レンズを認識している。また、回転部３１が回転して鋼球４９が軌道４０からＶ溝４３に落ち込む際には、鋼球４９にはＺ軸方向の大きな加速が加わる。鋼球４９に加わるこのような大きなＺ軸方向の加速度は、板ばね４６に取り付けられた加速度センサ５２によって検出される。制御部２５は、加速度センサ５２がこの大きな加速度信号を検出することにより、鋼球４９が正確に当該Ｖ溝４３に落ち込んだことを認識する。
【００４４】
さらに本実施形態においては、加速度センサ５２がＺ軸方向の大きな加速度信号を検出すると、制御部２５は回転部３１を駆動するためのモータ３４に印加する電圧を低下させて、モータ３４の回転数を少なくする。鋼球４９がＶ溝４３に落ち込む際のＺ軸方向の大きな加速度信号を加速度センサ５２が検出し、次の瞬間には制御部２５がモータ３４に印加する電圧を下げる。するとモータ３４の回転数が減少し、回転部３１の回転速度が遅くなる。回転部３１の回転速度が遅くなると、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込み速度が遅くなる。落ち込み速度が遅くなれば、鋼球４９とＶ溝４３との衝突の際の衝撃が緩和される。こうして、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みによる位置決めの際の衝撃が緩和される。
【００４５】
本実施形態のレボルバ２１６はこのような構成なので、アドレスを検出するために磁石およびホール素子を用いたアドレスセンサを備える必要がない。また、加速度センサ５２が鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みの際の加速度信号を検出することによって鋼球４９が正確に当該Ｖ溝４３に落ち込んだことを認識できるので、遮光板およびフォトインタラプタを用いた位置センサを備える必要がない。そのため、コストの低減を図ることができる。さらに、加速度センサ５２で鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みを検出して鋼球４９の落ち込み速度を抑制しているので、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みによる位置決めの際の衝撃が緩和される。
【００４６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態については、第１〜第３実施形態と同様の構成については同じ符号を用いて説明する。
【００４７】
図８は、第４実施形態に係るレボルバ３１６の固定部と回転部との対向部を対物レンズ側（図２の矢印Ｌ方向）から見た図である。
【００４８】
本実施形態は、固定部２８および回転部３１の構成は第１〜３実施形態と略同様である。すなわち回転部３１は固定部２８の下側に配置され、回転部３１には対物レンズ１３を取り付けるための６個の装着孔３７が周方向に等間隔に形成されている。６個の装着孔３７のアドレス（番地）をそれぞれアドレス１〜６とし、このアドレスによって各装着孔３７に取り付けられた対物レンズ１３を識別することができる。本実施形態では、回転部３１の装着孔３７の外径側に、装着孔３７ごとにそれぞれ３個の磁石取り付け部５８が設けられており、この３個の磁石取り付け部５８への磁石６１の取り付けの有無の組み合わせを各装着孔３７のアドレスとしている。図９は、各アドレスの磁石取り付け部５８への磁石６１の取り付けの有無を示す図である。なお、図８および図９中、黒丸は磁石６１が取り付けられていることを示し、白丸は磁石６１が取り付けられていないことを示している。図９に示すように、磁石６１取りの付けの有無の組み合わせは各アドレスで全て異なっている。
【００４９】
固定部２８には３つのホール素子６４を用いたアドレスセンサ６７が設けられている。アドレスセンサ６７は、固定部２８の外周側であって、回転部３１の磁石取り付け部５８と対向する位置に設けられている。アドレスセンサ６７は、回転部３１が回転し、対向して位置した各装着孔３７の磁石取り付け部５８に取り付けられた磁石６１を検出する。本実施形態においては、アドレスセンサ６７は光軸上に配置された対物レンズ１３のアドレスを検出できるように、固定部２８の後部、すなわち観察者側に取り付けられている。アドレスセンサ６７の３つのホール素子６４は、対物レンズ１３が光軸上に配置されているときに、当該対物レンズ１３が装着された装着孔３７の磁石取り付け部５８に取り付けられた磁石６１を検出する。上述したように装着孔３７ごとに磁石６１の有無の組み合わせは異なっているので、各ホール素子６４の磁６１の検出、非検出の組み合わせによって光軸上にどの対物レンズ１３が配置されているのかが識別される。こうして制御部２５は、アドレスセンサ６７からの情報によって、光軸上に位置する対物レンズ１３を認識することができる。
【００５０】
本実施形態においては、回転部３１と対向する固定部２８の面に軌道４０が設けられている。軌道４０には、断面形状がＶ字状のＶ溝４３が６箇所設けられている。６箇所のＶ溝４３は等間隔に設けられている。一方、回転部３１には所定の位置に板ばね４６が設けられ、板ばね４６には鋼球４９が取り付けられている。本実施形態においては、板ばね４６はアドレス１に対応する位置に取り付けられている。鋼球４９は軌道４０に対応する位置に取り付けられている。したがって、回転部３１が回転すると回転部３１の回転に伴って鋼球４９が軌道４０を移動する。鋼球４９が軌道４０を移動し、Ｖ溝４３に落ち込むことで回転部３１が所定の位置に位置決めされ、対物レンズ１３が観察光路の光軸上に配置される。
【００５１】
本実施形態においては、加速度センサ１５２は板ばね４６に取り付けられている。加速度センサ１５２は１軸タイプのものを用いており、Ｚ軸方向の加速度、すなわち回転部３１の回転軸方向の加速度信号を検出するように配置されている。回転部３１が回転し、鋼球４９がＶ溝４３に落ち込む際には、加速度センサ１５２はＺ軸方向の大きな加速度信号を検出する。制御部２５は、加速度センサ１５２がＺ軸方向の大きな加速度信号を検出することにより、鋼球４９が正確に当該Ｖ溝４３に落ち込んだことを認識する。
【００５２】
さらに、本実施形態においては、加速度センサ１５２がＺ軸方向の大きな加速度信号、すなわち鋼球４９がＶ溝４３に落ち込む際に板ばね４６に加わる加速度を検出すると、制御部２５はモータ３４に印加する電圧を低下させて、モータ３４の回転数を少なくする。つまり鋼球４９がＶ溝４３に落ち込む際のＺ軸方向の大きな加速度信号を加速度センサ１５２が検出し、次の瞬間には制御部２５がモータ３４に印加する電圧を低下させる。電圧が下がればモータ３４の回転数が減少し、回転部３１の回転速度が遅くなる。回転部３１の回転速度が遅くなると、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込み速度が遅くなる。その結果、鋼球４９がＶ溝４３に落ち込んだ際の鋼球４９とＶ溝４３との衝突による衝撃が緩和される。こうして、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みによる位置決めの際の衝撃が緩和される。なお、加速度センサ１５２が所定の大きさ以上の加速度信号を検出したら、モータ３４への電力の供給を遮断し、モータ３４が慣性で回転するようにしても良い。このようにしても鋼球４９のＶ溝４３への落ち込み速度を遅くし、位置決めの際の衝撃を緩和することができる。
【００５３】
このように、本実施形態のレボルバ３１６においては、加速度センサ１５２が鋼球１５２のＶ溝４３への落ち込みの際の加速度信号を検出することによって鋼球４９が正確に当該Ｖ溝４３に落ち込んだことを認識できるので、遮光板およびフォトインタラプタを用いた位置センサを備える必要がない。そのため、コストの低減を図ることができる。さらに、加速度センサ１５２で鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みを検出して鋼球４９の落ち込み速度を抑制しているので、鋼球４９のＶ溝４３への落ち込みによる位置決めの際の衝撃が緩和される。
【００５４】
以上で各実施形態の説明を終えるが、本発明の構成は上記各実施形態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変更が可能である。また、本発明はフィルタのターレットやスライダにも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  顕微鏡
４  落射照明装置
７  透過照明装置
１０  ステージ
１３  対物レンズ
１６  レボルバ
１９  鏡筒
２２  接眼レンズ
２５  制御部
２８  固定部
３１  回転部
３４  モータ
３７  装着孔
４０  軌道
４３  Ｖ溝
４６  板ばね
４９  鋼球
５２、１５２  加速度センサ
５５  凸部
５８  磁石取り付け部
６１  磁石
６４  ホール素子
６７  アドレスセンサ
【図１】
2012237803.tif 000003
【図２】
2012237803.tif 000004
【図３】
2012237803.tif 000005
【図４】
2012237803.tif 000006
【図５】
2012237803.tif 000007
【図６】
2012237803.tif 000008
【図７】
2012237803.tif 000009
【図８】
2012237803.tif 000010
【図９】
2012237803.tif 000011
【図１０】
2012237803.tif 000012