(57)【要約】【課題】電動操作および手動操作が可能であって、経年使用によっても焦点合わせの際の正確性、分解能を保持できる焦準装置および顕微鏡を提供する。【解決手段】本発明の焦準装置４は、顕微鏡１００のステージ３を手動または電動により上下動する焦準装置４であって、両端にそれぞれ配置される粗動ハンドルおよび微動ハンドルを回転させることにより、ステージ３を上下動させる焦準ハンドル１０と、ステージ３を保持するとともに、焦準ハンドル１０に設けられるピニオンと噛合するラックを有し、焦準ハンドル１０の回転により上下動する焦準移動部１１と、顕微鏡本体部１に支持され、焦準移動部１１の上下方向への移動をガイドするガイド部１２と、を備え、焦準ハンドル１０は、前記微動ハンドルの回転を、微動環を介して前記ピニオンに伝達する微動ハンドル連結軸の少なくとも一方の軸受け部が転がり軸受け機構を有することを特徴とする。【選択図】図１
2017111348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡のステージを手動または電動により上下動する焦準装置であって、
両端にそれぞれ配置され、両端を結ぶ軸の周りに回転可能な粗動ハンドルおよび微動ハンドルを有する焦準ハンドルと、
前記ステージを保持するとともに、前記焦準ハンドルに設けられるピニオンと噛合するラックを有し、前記焦準ハンドルの回転により上下動する焦準移動部と、
顕微鏡本体に支持され、前記焦準移動部の上下方向への移動をガイドするガイド部と、
を備え、
前記焦準ハンドルは、前記微動ハンドルの回転を、微動環を介して前記ピニオンに伝達する微動ハンドル連結軸を有し、前記微動ハンドル連結軸の少なくとも一方の軸受け部は、転がり軸受け機構を有することを特徴とする焦準装置。
【請求項２】
前記微動ハンドルの回転を、前記ピニオンに伝達する減速機を構成する少なくとも２以上のギアを有し、
前記微動ハンドルに最も近接するギアが樹脂製であるとともに、他のギアが金属製であることを特徴とする請求項１に記載の焦準装置。
【請求項３】
前記粗動ハンドルの回転を伝達する粗動ハンドル軸と前記微動環との間に配置された、金属製の板バネと、前記板バネを挟み込む一対の板金、または前記板バネを挟みこむ板金と樹脂で形成された板と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の焦準装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の焦準装置を備える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、焦準装置および顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医学や生物学等の分野では、細胞等の観察に、標本を照明して観察する顕微鏡が用いられている。また、工業分野においても、金属組織等の品質管理や、新素材の研究開発、電子デバイスや磁気ヘッドの検査等、種々の用途で顕微鏡が利用されている。このような顕微鏡には、標本に対して対物レンズの焦点を合わせるために、標本を載置したステージを電動または手動で上下動させる焦準ハンドルを有する焦準装置が備えられている。
【０００３】
このような焦準装置に用いられる焦準ハンドルとして、左右の粗動ハンドルにそれぞれ摺動部材を配置することにより、軽い操作性を確保して、操作性の左右のバランスを向上する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、微動ハンドルの電動または手動での駆動が可能であって、手動操作時の操作力を軽減するとともに、操作性を向上する焦準装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５０１５号公報
【特許文献２】特開平９−５６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、手動により焦準ハンドルを操作するものであって、特許文献１の焦準装置で電動操作により焦準ハンドルの操作を行った場合、微動ハンドル連結軸と軸受け部が滑り軸受けで構成されているため、経年使用による摩耗が激しく、微動ハンドルによる焦点合わせの際の正確性、分解能が低下し、顕微鏡の機能が著しく低下してしまう。
【０００６】
また、特許文献２は、電動操作により微動ハンドルの駆動を可能とするものであるものの、特許文献１と同様に、微動ハンドル連結軸と軸受け部が滑り軸受けで構成されているため、経年使用による摩耗が激しく、微動ハンドルによる焦点合わせの際の正確性、分解能が低下し、顕微鏡の機能が著しく低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動操作および手動操作が可能であって、経年使用によっても焦点合わせの際の正確性、分解能を保持できる焦準装置および顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の焦準装置は、顕微鏡のステージを手動または電動により上下動する焦準装置であって、両端にそれぞれ配置され、両端を結ぶ軸の周りに回転可能な粗動ハンドルおよび微動ハンドルを有する焦準ハンドルと、前記ステージを保持するとともに、前記焦準ハンドルに設けられるピニオンと噛合するラックを有し、前記焦準ハンドルの回転により上下動する焦準移動部と、顕微鏡本体に支持され、前記焦準移動部の上下方向への移動をガイドするガイド部と、を備え、前記焦準ハンドルは、前記微動ハンドルの回転を、微動環を介して前記ピニオンに伝達する微動ハンドル連結軸を有し、前記微動ハンドル連結軸の少なくとも一方の軸受け部は、転がり軸受け機構を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる焦準装置は、上記発明において、前記微動ハンドルの回転を、前記ピニオンに伝達する減速機を構成する少なくとも２以上のギアを有し、前記微動ハンドルに最も近接するギアが樹脂製であるとともに、他のギアが金属製であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる焦準装置は、上記発明において、前記粗動ハンドルの回転を伝達する粗動ハンドル軸と前記微動環との間に配置された、金属製の板バネと、前記板バネを挟み込む一対の板金、または前記板バネを挟みこむ板金と樹脂で形成された板と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の顕微鏡は、上記のいずれか一つに記載の焦準装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる焦準装置および顕微鏡は、焦準ハンドルの微動ハンドル連結軸の少なくとも一方の軸受け部を転がり軸受け機構とすることにより、電動で焦準装置を駆動する際にも、微動ハンドル連結軸の端部および軸受け部の摩耗を低減できるので、経年使用によっても焦点合わせの際の正確性、分解性を保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態にかかる顕微鏡の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の顕微鏡で使用する焦準ハンドルの斜視図である。
【図３】図３は、図２の焦準ハンドルの分解斜視図である。
【図４】図４は、図２の焦準ハンドルの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる焦準装置および顕微鏡の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、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、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡１００の概略構成を示す斜視図である。
【００１６】
顕微鏡１００は、顕微鏡本体部１と、対象標本２を載置するステージ３と、ステージ３を上下方向に移動する焦準装置４と、複数の対物レンズ５を保持し、選択された対物レンズ５を観察光軸上に挿脱するレボルバ６と、落射照明部を構成するランプハウス７および投光管８と、投光管８上部に載置された鏡筒９と、を備える。また、鏡筒９には、対象標本２の標本像を目視観察するための接眼レンズ１３が搭載されている。
【００１７】
顕微鏡本体部１はベース部１ａと、ベース部１ａの背面側に立設する柱部１ｂと、柱部１ｂに支持されて正面側に向かって延在するアーム部１ｃとを有する。ベース部１ａは、机上等の顕微鏡１００が設置される場所に直接載置される部分である。柱部１ｂは、ベース部１ａの背面側（奥側）に立設され、焦準装置４を介してステージ３を保持する。柱部１ｂは、水平方向の断面が略Ｖ字型の柱状をなし、略Ｖ字型の折り曲り部の下端部でベース部１ａと一体化されている。アーム部１ｃは、柱部１ｂの上端から顕微鏡１００の正面側に向かって延在し、下面側にレボルバ６が取り付けられるとともに、上面側に投光管８が搭載されている。なお、本明細書において、顕微鏡１００の正面側は観察者が位置する側であり、背面側は正面側に対向する側を意味し、左右は、顕微鏡１００の正面側からみた場合の方向を意味する。
【００１８】
焦準装置４は、焦準ハンドル１０と、焦準移動部１１と、ガイド部１２と、を備える。焦準ハンドル１０は、左右両端にそれぞれ配置された右粗動ハンドル１０ａ−１、左粗動ハンドル１０ａ−２および右微動ハンドル１０ｂ−１、左微動ハンドル１０ｂ−２（図２参照）を回転させることにより、ステージ３を上下動させる。焦準移動部１１は、ステージ３を保持するとともに、焦準ハンドル１０に設けられるピニオンと噛合するラックを有し、焦準ハンドル１０の右粗動ハンドル１０ａ−１、左粗動ハンドル１０ａ−２および右微動ハンドル１０ｂ−１、左微動ハンドル１０ｂ−２の回転により上下動する。ガイド部１２は、ベース部１ａおよび柱部１ｂに締結されることにより顕微鏡本体１に支持され、焦準移動部１１の上下方向への移動をガイドする。
【００１９】
レボルバ６は、アーム部１ｃに対して回転自在に保持され、対物レンズ５を対象標本２の上方に配置する。対物レンズ５は、レボルバ６に対して倍率（観察倍率）の異なる他の対物レンズとともに交換自在に装着されており、レボルバ６の切り換え操作に応じて観察光の光路上に挿入されて対象標本２の観察に用いる対物レンズ５が択一的に切り換えられるようになっている。
【００２０】
ランプハウス７は、落射照明光を照射する落射光源であり、投光管８は、ランプハウス７から照射された落射照明光を集光するコレクタレンズや、落射照明光の光路を対物レンズ５の光軸に沿って偏向させる折曲げミラー等の照明光学系が、落射照明光の光路に沿って適所に配置されて構成される。光源から射出された落射照明光は、照明光学系によって対象標本２に照射され、対象標本２から反射した光が観察光として対物レンズ５に入射する。
【００２１】
鏡筒９は、対物レンズ５が集光した観察光を接眼レンズ１３へと導くビームスプリッタを内設している。対象標本２の標本像は、ビームスプリッタによって接眼レンズ１３内に導入され、接眼レンズ１３を介して観察者に目視観察される。
【００２２】
次に、図を参照して本発明にかかる焦準装置４に使用する焦準ハンドル１０について詳細に説明する。図２は、図１の顕微鏡１００で使用する焦準ハンドル１０の斜視図である。図３は、図２の焦準ハンドル１０の分解斜視図である。図４は、図２の焦準ハンドル１０の縦断面図である。
【００２３】
焦準ハンドル１０は、顕微鏡本体部１のベース部１ａにネジ等で取り付けられ、焦準ハンドルのピニオン軸に設けられたピニオン１０ｄと、焦準移動部１１の図示しないラックとが噛合している。
【００２４】
ピニオン軸１０ｃは、焦準ハンドル本体軸１０ｅ内に挿入され、両端の複数の鋼球１０ｆを介して回転自在に支持されている。
【００２５】
ピニオン軸１０ｃの左側端部には止めネジ１０ｇが設けられ、ピニオン軸１０ｃが焦準ハンドル本体軸１０ｅ内から抜け出るのを防止している。ピニオン軸１０ｃの右側端部には一体化した粗動ギア１０ｈが設けられ、この粗動ギア１０ｈは右粗動ハンドル１０ａ−１に固定された遊星ギア本体１０ｊと噛合している。
【００２６】
また、右粗動ハンドル１０ａ−１は粗動ハンドル連結軸１０ｋと粗動ハンドル軸１０ｍとを介して、左粗動ハンドル１０ａ−２と連結されている。
【００２７】
右粗動ハンドル１０ａ−１および左粗動ハンドル１０ａ−２を回転することによって、遊星ギア本体１０ｊを介してピニオン軸１０ｃが回転し、ピニオン１０ｄと噛合するラックが上下方向に移動し、焦準移動部１１がガイド部１２をガイドとして上下方向に移動することができる。
【００２８】
遊星ギア本体１０ｊには、バネ１０ｎの作用により摺動部材１０ｐが押し付けられており、この押し付け力は粗動重さ調整環１０ｑを回転することで調整することができる。粗動重さ調整環１０ｑの回転により、粗動重さ調整環１０ｑがバネ１０ｎの方向に移動して、摺動部材１０ｐへの押し付け力が変動するからである。従って、粗動重さ調整環１０ｑの回転によって粗動ハンドル１０ａの回転トルクを調整することができる。
【００２９】
左粗動ハンドル１０ａ−２と一体化されている粗動ハンドル軸１０ｍは、摺動部材１０ｒを介して焦準ハンドル本体軸１０ｅに固定された摩擦受部材１０ｓに押し付けられている。したがって、粗動重さ調整環１０ｑを回転させると、摺動部材１０ｒも摺動部材１０ｐと同一の力で押圧される。
【００３０】
一方、右粗動ハンドル１０ａ−１の右端部には、右粗動ハンドル１０ａ−１よりも小さな径の右微動環１０ｔ−１が取付けられている。左粗動ハンドル１０ａ−２の左端部には同様の形態で左微動環１０ｔ−２が取付けられており、それぞれの右微動環１０ｔ−１、左微動環１０ｔ−２は、粗動ハンドル連結軸１０ｋの内部を貫通する微動ハンドル連結軸１０ｕで連結されている。
【００３１】
右微動環１０ｔ−１、左微動環１０ｔ−２には、右微動ハンドル１０ｂ−１と左微動ハンドル１０ｂ−２が、右取付けネジ１０ｖ−１と左取付けネジ１０ｖ−２よって着脱自在にそれぞれ取り付けられている。
【００３２】
また、微動ハンドル連結軸１０ｕと粗動ハンドル連結軸１０ｋとの間であって、右側は粗動ギア１０ｈ、左側は粗動ハンドル軸１０ｍとの近傍に、微動ハンドル連結軸１０ｕの右軸受け部１０ｉ−１、左軸受け部１０ｉ−２が配置されている。右軸受け部１０ｉ−１、および左軸受け部１０ｉ−２は、ベアリング等の転がり軸受けを備える。右軸受け部１０ｉ−１、および左軸受け部１０ｉ−２を転がり軸受け機構とすることにより、電動回転を行った場合でも、微動ハンドル連結軸１０ｕ、および右軸受け部１０ｉ−１、左軸受け部１０ｉ−２の摩耗を低減でき、経年使用によっても焦点合わせの際の正確性、分解能を保持できる。
【００３３】
微動ハンドル連結軸１０ｕの右微動環１０ｔ−１側には微動ギア１０ｗが設けられ、この微動ギア１０ｗの回転は噛合する減速ギア１０ｘ−１、１０ｘ−２、１０ｘ−３、および粗動ギア１０ｈによって減速されて、ピニオン軸１０ｃに伝達される。本実施の形態では、微動ギア１０ｗ、減速ギア１０ｘ−１、１０ｘ−２、１０ｘ−３、粗動ギア１０ｈおよび遊星ギア本体１０ｊにより減速機が構成されている。減速機を構成するギアのうち、右微動ハンドル１０ｂ−１に最も近接する微動ギア１０ｗをポリアセタール等の樹脂で形成するとともに、他の減速ギア１０ｘ−１、１０ｘ−２、１０ｘ−３および粗動ギア１０ｈを金属製としている。右微動ハンドル１０ｂ−１に最も近接する微動ギア１０ｗを樹脂製とすることにより、右微動ハンドル１０ｂ−１および左微動ハンドル１０ｂ−２を手動で操作した時の正確性、分解能、操作感等の操作フィーリングを保持することができる。また、他の減速ギア１０ｘ−１、１０ｘ−２、１０ｘ−３および粗動ギア１０ｈを金属製としているため、右微動ハンドル１０ｂ−１および左微動ハンドル１０ｂ−２を電動操作した時の、減速機の構成部品の摩耗を低減できるとともに、トルクの耐性を向上できる。
【００３４】
さらに、微動ギア１０ｗを樹脂製としているため、右微動ハンドル１０ｂ−１および左微動ハンドル１０ｂ−２を回転させたときのギアのバックラッシュ分のガタツキを吸収、軽減することができる。
【００３５】
また、左微動環１０ｔ−２と粗動ハンドル軸１０ｍとの間には、金属性の板バネ１０ｙと、板バネ１０ｙを挟み込む一対の板金１０ｚとが配置される。板バネ１０ｙを配置することにより、右微動環１０ｔ−１、左微動環１０ｔ−２には回転を停止させようとする負荷トルクが発生し、右微動環１０ｔ−２、左微動環１０ｔ−２が負荷荷重によって自然回転することが防止されるとともに、微動ハンドル１０ｂを手動で回転する際の回転フィーリングが向上する。また、金属製の一対の板金１０ｚで板バネ１０ｙを挟み込むことにより、電動で回転される際に発生しうる板バネ１０ｙの摩耗を低減することができる。
なお、金属製の一対の板金１０ｚで板バネ１０ｙを挟み込むと構成としたが、板金１０ｚのうち、板バネ１０ｙのＵ字の曲げ側（粗動ハンドル軸１０ｍ側）の板金をポリアセタール等の樹脂で形成された板とすることでハンドル操作時のフィーリングとともに、電動で回転される際に発生しうる摩耗を低減することができる。
【００３６】
上記の実施の形態では、微動ハンドル連結軸１０ｕの右軸受け部１０ｉ−１および左軸受け部１０ｉ−２をともに転がり軸受けとしているが、一方の軸受け部のみをベアリング等の転がり軸受けとし、他方を滑り軸受けとしてもよい。一方のみ転がり軸受け部とする場合は、軸受け部等の摩耗を低減するために、電動ユニットを取り付ける側の軸受け部を転がり軸受け部とする。多数である右利きの観察者は通常右微動ハンドル１０ｂ−１を回転させるため、微動ハンドルの電動ユニットは、邪魔とならない左微動ハンドル１０ｂ−２と連結され、左軸受け部１０ｉ−２を転がり軸受けとすることが好ましい。
【符号の説明】
【００３７】
１  顕微鏡本体部
１ａ  ベース部
１ｂ  柱部
１ｃ  アーム部
２  対象標本
３  ステージ
４  焦準装置
５  対物レンズ
６  レボルバ
７  ランプハウス
８  投光管
９  鏡筒
１０  焦準ハンドル
１０ａ−１  右粗動ハンドル
１０ａ−２  左粗動ハンドル
１０ｂ−１  右微動ハンドル
１０ｂ−２  左微動ハンドル
１０ｃ  ピニオン軸
１０ｄ  ピニオン
１０ｅ  焦準ハンドル本体軸
１０ｆ  鋼球
１０ｇ  止めネジ
１０ｈ  粗動ギア
１０ｉ−１  右軸受け部
１０ｉ−２  左軸受け部
１０ｊ  遊星ギア本体
１０ｋ  粗動ハンドル連結軸
１０ｍ  粗動ハンドル軸
１０ｎ  バネ
１０ｐ、１０ｒ  摺動部材
１０ｑ  粗動重さ調整管
１０ｓ  摩擦受部材
１０ｔ−１  右微動環
１０ｔ−２  左微動環
１０ｕ  微動ハンドル連結軸
１０ｖ−１  右取付けネジ
１０ｖ−２  左取付けネジ
１０ｗ  微動ギア
１０ｘ−１、１０ｘ−２、１０ｘ−３  減速ギア
１０ｙ  板バネ
１０ｚ  板金
１１  焦準移動部
１２  ガイド部
１３  接眼レンズ
１００  顕微鏡
【図１】
2017111348.tif 000003
【図２】
2017111348.tif 000004
【図３】
2017111348.tif 000005
【図４】
2017111348.tif 000006