(57)【要約】【課題】光学部材を位置決めする際の振動を抑制することができる光学部材の位置決め装置と、これを有する顕微鏡を提供すること。【解決手段】光学部材１７を観察光路に選択的に配置する光学部材の配置装置１６と、前記配置装置の端面２３の少なくとも２箇所に形成された溝部２４と、前記溝部それぞれに係合し、前記光学部材を所定の位置に位置決めする係合部材３７を有する位置決め部材３２と、を具備する位置決め装置３０、３０。【選択図】図２
2009069642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材を観察光路に選択的に配置する光学部材の配置装置と、
前記配置装置の端面の少なくとも２箇所に形成された溝部と、
前記溝部それぞれに係合し、前記光学部材を所定の位置に位置決めする係合部材を有する位置決め部材と、
を具備することを特徴とする光学部材の位置決め装置。
【請求項２】
前記係合部材の前記溝部に係合する部分は、略球面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材の位置決め装置。
【請求項３】
前記溝部は、前記配置装置の端面の略対向する位置に設けられ、
前記位置決め部材は、前記対向する前記溝部に前記係合部材を介して押圧力を加える弾性部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学部材の位置決め装置。
【請求項４】
前記押圧力の方向は、互いに逆方向であることを特徴とする請求項３に記載の光学部材の位置決め装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記光学部材に加えられる前記押圧力の全合力を、ほぼゼロに制御されることを特徴とする請求項４に記載の光学部材の位置決め装置。
【請求項６】
前記光学部材は、複数の光学素子を光路中に交換可能にする回転部材を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光学部材の位置決め装置。
【請求項７】
請求項１から６に記載の光学部材の位置決め装置を有す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、光路中に配置される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と、これを有する顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば顕微鏡の対物レンズは、回転レボルバに複数設置され、この中の何れか１つの対物レンズが観察位置に位置決めされる。この位置決めは、回転レボルバの周方向に設けられた溝に、例えば板バネに設置された鋼球がはまり込むことで位置決めされる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−９８２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の回転レボルバ構成では鋼球が溝にはまり込む際、鋼球と溝との衝突による振動がおき、顕微鏡全体が振動し、例えば観察標本の位置のずれなどが起き、標本の観察位置がずれてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、光学部材を観察光路に選択的に配置する光学部材の配置装置と、前記配置装置の端面の少なくとも２箇所に形成された溝部と、前記溝部それぞれに係合し、前記光学部材を所定の位置に位置決めする係合部材を有する位置決め部材と、を具備することを特徴とする光学部材の位置決め装置を提供する。
【０００５】
また、本発明は、前記光学部材の位置決め装置を有する顕微鏡を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、光学部材を位置決めする際の振動を抑制することができる光学部材の位置決め装置と、これを有する顕微鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置について説明する。はじめに、実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置を内蔵する顕微鏡について説明する。
【０００８】
図１は、実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置を内蔵する顕微鏡の概略構成図である。
【０００９】
図１において、顕微鏡１０は、顕微鏡本体１１、顕微鏡本体１１に内蔵された落射照明装置１２、透過照明装置１３を有し、ステージ１４に載置された標本１５に落射照明光或いは透過照明光を照射し、レボルバ１６に搭載されている対物レンズ１７で標本１５からの光を集光し、フィルタ１８及び鏡筒１９を介して接眼レンズ２０で標本像を観察する構成である。
【００１０】
顕微鏡１０は、後述する光学部材の位置決め装置を内蔵するレボルバ１６、或いはフィルタ１８を有している。
【００１１】
以下、光学部材の位置決め装置を内蔵するレボルバ１６について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
（第１実施の形態）
図２は、第１実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置（以後、単に位置決め装置と記す）を有する光学部材の配置装置であるレボルバ１６を鏡筒１９側から見た概略構成図である。
【００１３】
図２において、レボルバ１６は、対物レンズ１７を取り付ける回転皿２１が回転軸２２に不図示の軸受けを介して回転可能に支持されている。回転皿２１の外周端面２３には、各対物レンズ１７の中心と回転軸２２の中心とを結ぶ直線Ｓが外周端面２３と交わる部分に略三角形状の溝２４が各対物レンズの設置位置毎にそれぞれ形成されている。本レボルバ１６は６個の対物レンズ１７を搭載可能であり、外周端面２３には６個の溝２４が形成されている。
【００１４】
回転皿２１の外周部近傍には、溝２４に係合して、選ばれた対物レンズ１７を顕微鏡１０（図１参照）の光軸に位置付けするための位置決め装置３０、３０が、回転軸２２の中心軸に対して略対向する位置（中心軸を中心とした点対称配置）にそれぞれ配置されている。位置決め装置３０、３０は同様の構成で形成されているので、片方の位置決め装置３０を代表して説明する。
【００１５】
位置決め装置３０は、支点３１に略Ｔ字状部材３２が遥動可能に支持されている。支点３１に対向する位置３３には、コイルばね３４の一端が支持され、コイルばね３４の他端は、レボルバ１６の不図示の部材に立てられたピン３５に支持されている。
【００１６】
また、Ｔ字状部材３２の中間部から回転皿２１の外周端面２３側に凸部３６が形成されており、この凸部３６には、外周端面２３の案内機構をすべり（または転がり）溝２４に係合する鋼球（または車輪）３７が回転可能に支持されている。この鋼球３７は、コイルばね３４により回転軸２２方向に付勢され、外周端面２３、或いは溝２４に押圧される構成となっている。
【００１７】
このようにして、第１実施の形態にかかる２つの位置決め装置３０、３０を有するレボルバ１６が構成されている。
【００１８】
以下、レボルバ１６による対物レンズ１７の位置決めについて説明する。
【００１９】
レボルバ１６の回転動作中において、鋼球３７は、外周端面２３の案内機構に対してすべり（または転がり）状態にある。対物レンズ１７が、位置決めすべき場所に近づくと、鋼球３７も溝２４に近づく構成になっている。鋼球３７が溝２４に近づくと、溝２４を形成する勾配とコイルばね３４の力により、鋼球３７は溝２４の中央に移動する。このとき、コイルばね３４に蓄えられたエネルギーは、鋼球３７の運動エネルギーに変換される。鋼球３７の運動エネルギーは、溝２４との衝突の際に一部はレボルバ１６を介して顕微鏡本体１１（図１参照）に伝達し顕微鏡本体１１を振動させ、一部は熱などの形で消散される。
【００２０】
顕微鏡本体１１を振動させる成分を低減させるためには、もう１つ同一の位置決め装置３０を回転軸２２に対して対向する位置に配置すれば良い。すなわち、対となる位置決め装置３０、３０は、回転軸２２に直交する平面上に双方とも存在しその取り付け位置は、回転軸２２からの距離が同じで、回転軸２２から双方の位置決め装置３０、３０に向けて引いたそれぞれの有内線分（ベクトル）のなす角が１８０度となるところである。
【００２１】
また、取り付け位置は、一つ目の位置決め装置３０を回転軸２２周りに１８０度まわした姿勢と同じになるようにする。このようにすると、双方の位置決め装置３０、３０で発生する衝撃成分は、同一の大きさで、互いに逆方向（または逆符号）となり、レボルバ１６に伝達した衝撃成分を相殺することができる。
【００２２】
なお、上記位置決め装置３０が多数配置されている場合であっても、回転軸２２に対して対となる位置決め装置３０、３０が上記の条件を満たしていれば、レボルバ１６に伝達した振動成分を相殺することができる。
【００２３】
また、３つ以上の位置決め装置３０を配置した場合、各位置決め装置３０の鋼球３７が溝２４を押圧する押圧力の全合成力がほぼゼロになるように、各位置決め装置３０の位置とコイルばね３４の強さとを調整することで、振動成分を相殺、または小さくすることができる。
【００２４】
なお、完全な振動の低減には、位置決め装置３０を構成する鋼球３７（または車輪）の特性、コイルばね３４の剛性、支点３１の取り付け精度、溝２４の成形精度などを同一にする必要がある。ただしこれらの特性を全く同一にすることは不可能であるため、コイルばね３４の剛性などを調整パラメータとし特性のばらつきが存在する場合でも、振動の低減を可能にすることができる。
【００２５】
以上述べたように、第１実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置３０、３０は、選択した対物レンズ１７を観察位置に挿入する場合、鋼球３７が溝２４に係合する際の衝撃による振動成分を相殺、または低減することができる。この結果、レボルバ１６を介して顕微鏡本体１１が振動することを抑制することができる。
【００２６】
（第２実施の形態）
次に、第２実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置（以後、単に位置決め装置と記す）を有するレボルバについて図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図３は、第２実施の形態にかかる位置決め装置を有するレボルバの断面図である。なお、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明する。
【００２８】
図３において、レボルバ１６は、対物レンズ１７を取り付ける回転皿２１が上板２５の回転軸２２に軸受け２６を介して回転可能に支持されている。上板２５は、顕微鏡本体１１に固定されている。上板２５の端部に向けて形成された回転皿２１の周縁部２７の上面２７ａ，下面２７ｂには、第１実施の形態と同様に、各対物レンズ１７の中心と回転軸２２の中心とを結ぶ直線が周縁部２７と交わる部分に回転軸２２の軸方向を深さ方向とした略三角形状の溝２４、２４がそれぞれ形成されている。本レボルバ１６は、第１実施の形態と同様に６個の対物レンズ１７を搭載可能であり、周縁部２７には６個の溝２４が形成されている。
【００２９】
周縁部２７の近傍の上板２５には、位置決め装置４０、４０が配置されている。位置決め装置４０、４０は、上板２５側が固定され、周縁部２７の溝２４、２４を覆うように板ばね４１、４１が配置されている。この板ばね４１、４１の先端部には、周縁部２７の上下面２７ａ，２７ｂに形成された案内機構をすべり（または転がり）溝２４、２４に係合する鋼球３７、３７が配置され、板ばね４１、４１により、回転軸２２の軸方向に沿い、上下方向から周縁部２７を挟むように付勢され、溝２４、２４に押圧される構成となっている。
【００３０】
このようにして、第２実施の形態にかかる位置決め装置３０を有するレボルバ１６が構成されている。
【００３１】
以下、レボルバ１６による対物レンズ１７の位置決めについて説明する。
【００３２】
レボルバ１６の回転動作中において、鋼球３７、３７は、案内機構に対してすべり(または転がり)状態にある。対物レンズ１７が、位置決めすべき場所に近づくと、鋼球３７、３７も溝２４、２４に近づく構成になっている。鋼球３７、３７が溝２４、２４に近づくと、溝２４、２４を形成する勾配と板ばね４１、４１の力により、鋼球３７、３７は溝２４、２４の中央に移動する。このとき、板ばね４１、４１に蓄えられたエネルギーは、鋼球３７、３７の運動エネルギーに変換される。鋼球３７、３７の運動エネルギーは、溝２４、２４との衝突の際に一部はレボルバ１６を介して顕微鏡本体１１（図１参照）に伝達し顕微鏡本体１１を振動させ、一部は熱などの形で消散される。
【００３３】
顕微鏡本体１１を振動させる成分を低減させるためには、同一の位置決め装置４０、４０をレボルバ１６の回転皿２１の周縁部２７に対して上下対称に配置すれば良い。すなわち、対となる位置決め装置４０、４０はレボルバ１６の上板２５の中立面を挟んで鏡像の関係となるようにする。このようにすると、双方の位置決め装置４０、４０で発生する衝撃の成分は、同一の大きさで、互いに逆方向（または逆符号）となり、レボルバ１６に伝達した衝撃成分を相殺することができる。
【００３４】
なお、上記位置決め装置４０が多数配置されている場合であっても、周縁部２７の上下面２７ａ，２７ｂに対して対となる位置決め装置４０、４０が上記の条件を満たしていれば、レボルバ１６に伝達した振動成分を相殺することができる。
【００３５】
なお、より有効な振動の低減には、位置決め装置４０、４０を構成する鋼球３７、３７（または車輪）の特性、板ばね４１、４１の剛性、板ばね４１、４１の取り付け精度、溝２４、２４の成形精度などを同一にする必要がある。ただしこれらの特性を全く同一にすることは不可能であるため、板ばね４１、４１の剛性などを調整パラメータとし特性のばらつきが存在する場合でも、位置決め装置４０、４０の配置を本実施の形態のようにすることで振動の低減を可能にすることができる。
【００３６】
以上述べたように、第２実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置４０、４０は、選択した対物レンズ１７を光軸位置に挿入する場合、鋼球３７、３７が溝２４、２４に係合する際の衝撃による振動成分を相殺、または低減することができる。この結果、レボルバ１６を介して顕微鏡本体１１が振動することを抑制することができる。
【００３７】
なお、実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置は、レボルバ以外の光学部材、例えばフィルタを保持するスライダ部材の位置決めに適用することも可能である。スライダ部材の二つの長辺の端面の対向する位置に溝２４、２４を設け、位置決め装置の鋼球３７、３７で押圧することで、同様の効果を奏することができる。この場合、第１実施の形態のようにスライダ部材の対向する位置で位置決めする場合、或いは第２実施の形態のようにスライダ板を上下に挟むようにして位置決めする場合の両方を用いることができ、適宜設計で決めることができる。
【００３８】
また、その他の顕微鏡の光学素子を交換する光学部材にも適用可能である。例えば、フィルタターレット、蛍光キューブターレット等の回転光学部材、或いは光軸に直行する方向にスライドさせるスライド部材の位置決め装置として用いることが可能である。
【００３９】
なお、上記説明の鋼球は、金属球でもよいし、ゴム、プラスチックなどの弾性体で形成された球体でもよい。弾性体であれば、振動の発生を低減できるので好ましい。また、ばねは、ばねに代わるゴム、樹脂などの弾性を有する部材を用いてもよい。更に、回転軸を有する回転体でもよい。また、レボルバに限らずスライダにも適用可能である。
【００４０】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状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修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置を内蔵する顕微鏡の概略構成図である。
【図２】第１実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置を有するレボルバを鏡筒側から見た概略構成図である。
【図３】第２実施の形態にかかる光学部材の位置決め装置を有するレボルバの断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    顕微鏡
１１    顕微鏡本体
１２    落射照明装置
１３    透過照明装置
１４    ステージ
１５    標本
１６    レボルバ
１７    対物レンズ
１８    フィルタ
１９    鏡筒
２０    接眼レンズ
２１    回転皿
２２    回転軸
２３    外周端面
２４    溝
２５    上板
２６    軸受け
２７    周縁部
３０、４０  位置決め装置
３１    支点
３２    Ｔ字状部材
３４    コイルばね
３５    ピン
３７    鋼球
４１    板ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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