(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レボルバ固定板のピボットを中心として回転できるレボルバ可動板の表面同一円周上に複数の光学要素を取り付け、同レボルバ可動板の外周面部及び同外周面部に臨んだ装置固定部の何れか一方にクリック凹所を形成し、同クリック凹所に落ち込んで前記レボルバ可動板を半固定状態におくクリック部材を前記外周面部及び装置固定部の他方に支持して、選択された前記光学要素のひとつを光学軸に位置させる電動レボルバにおいて、ギヤドモータで駆動される駆動歯車の歯部を前記レボルバ可動板の外周面に設けるリングギヤに噛合させ、同ギヤドモータの駆動軸には駆動ピンを有するディスクが固定され、前記駆動歯車は同ディスクに対して自由に回転できる状態とされ、同駆動歯車には前記駆動ピンが一定の範囲だけ前記ディスクの回転方向に移動できる円弧溝が形成されていることにより、同駆動歯車は、前記ギヤドモータの駆動軸に対して一定のバックラッシュを有して駆動され、前記クリック部材を前記クリック凹所に向かって押圧されるボールベアリングで構成したことを特徴とする電動レボルバ。
【請求項２】
前記ボールベアリングのアウタレースは前記レボルバ可動板の外周面に沿って転動され、同ボールベアリングのインナレースに貫通される支持軸を板ばねで押圧することにより同ボールベアリング全体が同レボルバ可動板の中心方向に付勢されることを特徴とする請求項１に記載の電動レボルバ。
【請求項３】
前記レボルバ可動板の停止位置を感知する停止位置センサの信号で前記ギヤドモータに対する励磁が停止され、前記クリック凹所に対する前記クリック部材の落ち込み時の衝撃力が前記駆動軸に伝達されて前記ギヤドモータの回転抵抗で減衰されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動レボルバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の光学要素を選択的に使用する光学装置に関し、光学要素のひとつを光軸に選択的に位置させる電動レボルバに関する。
【０００２】
【背景技術】
周知のように、例えば図１１に示すような観察顕微鏡のような置換可能な複数の光学要素（対物レンズＡ）をもつ光学装置においては、これらの光学要素を電動モータで回転されるレボルバ可動板に取り付け、同レボルバ可動板の回転位置により任意の光学要素を光軸に選択的に位置させる場合がある。
【０００３】
即ち、図１２及び図１３は同観察顕微鏡の電動レボルバの詳細を示し、電動レボルバは表面に光軸孔Ｂを形成された皿状レボルバ固定板Ｃを備え、このレボルバ固定板Ｃには中心部のピボット軸受Ｄ及び周辺部のスラスト軸受Ｅを介して円錐シェル状のレボルバ可動板Ｆがピボット軸受Ｄ位置を中心として回転可能に支持してある。
つまり、前記レボルバ可動板Ｆの表面には焦点距離の異なった対物レンズＡをそれぞれ取り付けることができる複数のレンズ孔Ｇが円周方向に等配的に同一円周上に形成され、これらのレンズ孔Ｇに取り付けた対物レンズＡのひとつを視界光軸に選択的に位置できる。
【０００４】
そして、前記レボルバ可動板Ｆの回転駆動のため、レボルバ可動板Ｆの外周面には無端状の丸ベルトＨを掛けることができるプーリ溝Ｉが形成され、同丸ベルトＨは前記レボルバ固定板Ｃの側位に位置した電動モータＪの駆動プーリＫに掛けられ、レボルバ可動板Ｆの周面に円周方向に等配的に形成するクリック凹所Ｌにクリック部材であるボールベアリングＭを係合させることによりレボルバ可動板Ｆを希望する回転位置に正確に停止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来のこのような構造の電動レボルバにおいては、クリック凹所Ｌに対するボールベアリングＭの落ち込み時に加わる衝撃力が丸ベルトＨの弾性で吸収されるので、衝撃音や振動のない操作性が得られるけれども、丸ベルトＨとプーリ溝Ｉや駆動プーリＫとの間の”スベリ”で電動モータＪの駆動力が確実にレボルバ可動板Ｆに伝達されず、電動モータＪによる停止位置が不正確になり、停止位置の再現性が問題になりがちであった。
また、このような丸ベルトＨの”スベリ”による再現性の低下を防止するためには、ボールベアリングＭを押圧する板ばねＮの押圧力を低下させ、電動モータＪに対するレボルバ可動板Ｆの負荷トルクを低減すればよいが、このような板ばねＮの押圧力の低下により、レボルバ可動板Ｆの回転方向の停止位置があいまいになり、対物レンズＡ光軸がレボルバ固定板Ｃや光軸から”ズレ”てしまうことがあった。
更に、このような丸ベルトＨによる駆動機構上の問題点を解消するために、レボルバ可動板Ｆを歯車駆動とした場合には、停止位置の再現性向上及び停止時振動防止のためにブレーキ機構の付加やモータの減速制御機構（スローダウン停止制御あるいはモータ逆転制御）が必要となり、装置が複雑化、大型化すると共に、製造原価がかさむという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、以上に述べたような従来の電動レボルバの問題に鑑み、電動モータの回転トルクが確実にレボルバ可動板に加わり、レボルバ可動板がクリック部材で確実に予定位置に停止される電動レボルバを得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、レボルバ固定板のピボットを中心として回転できるレボルバ可動板の表面同一円周上に複数の光学要素を取り付け、同レボルバ可動板の外周面部及び同外周面部に臨んだ装置固定部の何れか一方にクリック凹所を形成し、同クリック凹所に落ち込んで前記レボルバ可動板を半固定状態におくクリック部材を前記外周面部及び装置固定部の他方に支持して、選択された前記光学要素のひとつを光学軸に位置させる電動レボルバにおいて、ギヤドモータで駆動される駆動歯車の歯部を前記レボルバ可動板の外周面に設けるリングギヤに噛合させ、同ギヤドモータの駆動軸には駆動ピンを有するディスクが固定され、前記駆動歯車は同ディスクに対して自由に回転できる状態とされ、同駆動歯車には前記駆動ピンが一定の範囲だけ前記ディスクの回転方向に移動できる円弧溝が形成されていることにより、同駆動歯車は、前記ギヤドモータの駆動軸に対して一定のバックラッシュを有して駆動され、前記クリック部材を前記クリック凹所に向かって押圧されるボールベアリングで構成したことを特徴とする電動レボルバを提案するものである。
【０００８】
後述する本発明の好ましい実施例の説明においては、1)前記ボールベアリングのアウタレースはレボルバ可動板の外周面に沿って転動され、同ボールベアリングのインナレースに貫通される支持軸を板ばねで押圧することにより同ボールベアリング全体がレボルバ可動板の中心方向に付勢される構造、2)前記レボルバ可動板の停止位置を感知する停止位置センサの信号で前記ギヤドモータに対する励磁が停止され、前記クリック凹所に対する前記クリック部材の落ち込み時の衝撃力が前記駆動軸に伝達されて前記ギヤドモータの回転抵抗で減衰される構造が説明される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図１０について本発明の実施の形態の詳細を説明する。
図示実施例は本発明を観察顕微鏡の対物レンズレボルバに施した場合であり、図示を省略する観察顕微鏡のコラムに固定される取付基板１には皿状のレボルバ固定板２が固定される。
なお、このレボルバ固定板２の表面には、図示は省略するけれども、直径方向に偏位した光軸孔が形成され、この光軸孔の光軸に対物レンズ３が位置されることにより、所定倍率の試料像が観察される。
【００１０】
そして、円形の前記レボルバ固定板２にはその中心部のピボット軸受４及びスラスト軸受５を介して円錐シェル状のレボルバ可動板６がピボット軸受４を中心として回転可能に支持される。
このレボルバ可動板６の表面には前記光軸孔と同一半径上に位置した複数（図示の場合、４個）のレンズ孔７が円周方向に等配的に形成され、これらのレンズ孔７には焦点距離が異なった複数の対物レンズ３がそれぞれ取り付けられる。
【００１１】
前記レボルバ可動板６の外周部には大歯数のリングギヤ８が固定され、このリングギヤ８には複数の減速歯車を内蔵するギヤドモータ９で駆動される駆動歯車１０の歯部１０ａに噛合され、減速された回転速度で駆動される同駆動歯車１０によりレボルバ可動板６が駆動される。
即ち、図２に示すように前記取付基板１の一側には放射方向に張り出した取付部１ａが連接され、同取付部１ａにはギヤドモータ９を取り付けられる取付孔１１（図６参照）が形成され、減速歯車を内蔵されたギヤドモータ９が同取付孔１１に貫通した状態で固定される。
【００１２】
また、前記取付部１ａにはラジアル軸受１２をもつ取付ブラケット１３が付設され、この取付ブラケット１３のラジアル軸受１２にギヤドモータ９の駆動軸９ａが軸支される。
図５及び図６に示すように、この駆動軸９ａには駆動ピン１４をもつディスク１５が固定され、同ディスク１５に対して自由に回転できるように嵌合された駆動歯車１０に前記駆動ピン１４が臨ませられる。
即ち、前記ディスク１５には直径方向のねじ孔１６が形成され、このねじ孔１６に対して交差された駆動ピン１４が第１止めねじ１７でディスク１５に固定され、前記駆動軸９ａには同ねじ孔１６にねじ込まれる第２止めねじ１８を用いてディスク１５が固定される。
そして、図７に示すように、前記駆動歯車１０の内周面には前記駆動ピン１４が位置される円弧溝１９が形成され、同駆動ピン１４は円弧溝１９で規定される一定の弧長Ｌ1 だけ駆動歯車１０に対して回転方向に自由に移動できる。
【００１３】
前記レボルバ可動板６の外周面には円周方向に等配された複数のクリック凹所２０が形成され、レボルバ可動板６が回転方向の所定位置に停止される場合、これらのクリック凹所２０のひとつにクリック部材が落ち込むことができる。図示実施例の場合、同クリック部材は前記取付基板１の前記取付部１ａに位置されるボールベアリング２１で構成され、このボールベアリング２１のアウタレース２１ａがレボルバ可動板６の外周面に転接できる。
これらのクリック凹所２０は、図４に拡大して示すように、レボルバ可動板６の外周面の円周方向に開口幅Ｌ2 をもったもので、ボールベアリング２１のアウタレース２１ａの落ち込み状態の安定性を得るため、開口両端には傾斜面２０ａが形成してある。また、これらの傾斜面２０ａは、同アウターレースがクリック凹所２０に落ち込む際及びクリック凹所２０から出る場合に、アウタレース２１ａの周面に接触できるから、ボールベアリング２１の係脱の際の”ショック”を緩和できる。
【００１４】
即ち、図２及び図３に示すように、前述したボールベアリング２１はギヤドモータ９に隣り合った状態で取付基板１の取付部１ａに固定するリテーナ２２に弾力的に保持されるもので、同リテーナ２２にはボールベアリング２１を受け入れる空間を中間部に切り起こされた板ばね２３の両端２３ａが固定される。
また、ボールベアリング２１のインナレース２１ｂ中には支持軸２４が貫通状態におかれ、前記板ばね２３の中間部を円弧状に曲げ加工した保持部２３ｂを同支持軸２４の両端部側面に当てがうことにより、ボールベアリング２１は板ばね２３の付勢でレボルバ可動板６の外周面に向かって押圧される。
【００１５】
図１０は前述した電動レボルバのブロックダイヤグラムであり、レボルバ可動板６の時計方向の回転またはレボルバ可動板６の反時計方向の回転を指示できる第１手動スイッチ２５及び第２手動スイッチ２６の信号は制御装置２７に入力され、制御装置２７は第１手動スイッチ２５または第２手動スイッチ２６からの入力に応じてギヤドモータ９を正転または逆転できる。
また、制御装置２７にはレボルバ可動板６の停止位置センサ２８からの信号が入力され、ギヤドモータ９の駆動によりレボルバ可動板６が指定する回転位置にまで回転された時、同停止位置センサ２８の検出信号によりギヤドモータ９に対する励磁が停止されることになる。
【００１６】
図示実施例による電動レボルバは、以上のような構成であるから、第１手動スイッチ２５または第２手動スイッチ２６の操作によりギヤドモータ９を介してレボルバ可動板６を回転させ、希望する対物レンズ３を視野光軸に位置させ、倍率を変えた観察を行うことができる。
次に、図８及び図９について、この対物レンズ３の切り換え時の動作の詳細を説明すると、図８はギヤドモータ９により駆動歯車１０が矢印で示すように反時計方向に回転され、この駆動歯車１０の歯部１０ａに噛み合うリングギヤ８によりレボルバ可動板６が時計方向に回転されつつある状態を示している。
【００１７】
つまり、この駆動状態では、ギヤドモータ９のディスク１５に支持された駆動ピン１４が駆動歯車１０の円弧溝１９の反時計回り側側面に係合され、同駆動ピン１４で駆動歯車１０が反時計方向に回転されるから、この駆動歯車１０の回転によりレボルバ可動板６が時計方向に回転されることになる。
次に、引き続くレボルバ可動板６の回転運動により、図９に示すように、レボルバ可動板６のクリック凹所２０がボールベアリング２１に一致する直前になると、停止位置センサ２８が感応し、制御装置２７の指令でギヤドモータ９に対する励磁が直ちに中止され、これに伴ってギヤドモータ９の駆動軸９ａに固定された駆動ピン１４も直ちに停止される。
【００１８】
しかし、慣性モーメントの大きなレボルバ可動板６は時計方向の回転を続けようとするので、同レボルバ可動板６のリングギヤ８に噛み合った駆動歯車１０もレボルバ可動板６の運動に随伴され、停止した駆動ピン１４に対して駆動歯車１０が相対的に反時計方向に回転され、図９に示すように、駆動歯車１０の円弧溝１９の時計回り側側面に駆動ピン１４が接触する状態になる。
この結果、レボルバ可動板６及び駆動歯車１０がなおも回転を続けようとすると、クリック部材であるボールベアリング２１がクリック凹所２０に落ち込む位置で負荷からの逆転トルクに対しては大きな抵抗を示すギヤドモータ９の制動力がレボルバ可動板６及び駆動歯車１０に加わり、レボルバ可動板６が急速に制動される。
ただし、図９のボールベアリング２１はクリック凹所２０に落ち込む直前を、また、駆動ピン１４はこのボールベアリング２１がクリック凹所２０に落ち込んだ直後を示している。
【００１９】
このレボルバ可動板６の停止の場合、正確な停止位置を得るための大きな板ばね２３の押圧力でボールベアリング２１が急激にクリック凹所２０中に落ち込むため、レボルバ可動板６に急激な衝撃力が加わるから、同衝撃力でレボルバ可動板６が振動するおそれがある。
しかし、レボルバ可動板６に対しては減速歯車列を組み込んだギヤドモータ９の制動力が加っているので、ボールベアリング２１の落ち込みによるレボルバ可動板６の振動は抑制され、静粛にレボルバ可動板６が規定された正確な位置に停止される。換言すれば、停止位置センサ２８の動作タイミングでレボルバ可動板６の停止位置が定まるのではなく、駆動ピン１４と円弧溝１９との関係でギヤドモータ９の特性である制動力と振動減衰特性を得、ボールベアリング２１とクリック凹所２０とで正確な停止位置が得られる。
【００２０】
この実施の形態では、駆動ピンはディスクに固定され、駆動歯車には円弧溝を備えた構成を示したが、駆動歯車とギヤドモータの駆動軸の間にバックラッシュを備えていればどのような構成でもよく、例えば駆動ピンを駆動歯車に固定し、この駆動ピンと係合する円弧溝をディスクに備えた構成でもよい。更に、ディスクを備えずに、ギヤドモータの駆動軸にバックラッシュのある状態で駆動歯車を直接に取り付ける構成であってもよい。
なお、前述した本発明の実施例の説明では、複数の対物レンズを取り換え使用する観察顕微鏡に本発明を施した例を説明したが、本発明の電動レボルバは複数の他の光学要素を取り換え使用する光学装置にも適用できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電動レボルバにおいては、複数の光学要素を支持するレボルバ可動板はその周面のリングギヤに噛み合わされるギヤドモータ駆動の駆動歯車で回転駆動されるから、ギヤドモータの回転運動でレボルバ可動板を確実に駆動できる。
そして、本発明の電動レボルバにおいては、ギヤドモータの駆動軸に固定するディスクに駆動ピンを設け、この駆動ピンを駆動歯車の円弧溝に位置することにより、レボルバ可動板が停止される際に加わるクリック部材からの衝撃力をギヤドモータの制動力で制振できるから、衝撃音や振動を伴わない静粛な運転を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】観察顕微鏡に施された本発明による電動レボルバの断面図である。
【図２】同電動レボルバの底面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】同電動レボルバの外周面に形成されるクリック凹所の拡大図である。
【図５】図１の５−５線に沿う断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】図６の７−７線に沿う断面図である。
【図８】同電動レボルバの対物レンズＡ取り替え動作説明図である。
【図９】同電動レボルバの停止直前の動作説明図である。
【図１０】同電動レボルバのブロックダイヤグラムである。
【図１１】従来の観察顕微鏡の正面図である。
【図１２】同観察顕微鏡の電動レボルバの断面図である。
【図１３】同電動レボルバの底面図である。
【符号の説明】
１          取付基板
２          レボルバ固定板
３          対物レンズ（光学要素）
６          レボルバ可動板
８          リングギヤ
９          ギヤドモータ
１０        駆動歯車
１３        取付ブラケット
１４        駆動ピン
１５        ディスク
１９        円弧溝
２０        クリック凹所
２１        ボールベアリング（クリック部材）
２３        板ばね
２８        停止位置センサ
【図１】
0003852903.tif 000002
【図２】
0003852903.tif 000003
【図３】
0003852903.tif 000004
【図４】
0003852903.tif 000005
【図５】
0003852903.tif 000006
【図６】
0003852903.tif 000007
【図７】
0003852903.tif 000008
【図８】
0003852903.tif 000009
【図９】
0003852903.tif 000010
【図１０】
0003852903.tif 000011
【図１１】
0003852903.tif 000012
【図１２】
0003852903.tif 000013
【図１３】
0003852903.tif 000014