(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有する顕微鏡コラムと、
光学要素が取り付けられると共に、前記顕微鏡コラムに対向する面に凸部を有し、前記顕微鏡コラムの一の面上を直線移動する移動体と、
前記顕微鏡コラムの一の面に形成され、前記移動体に設けられた凸部が前記内部空間に位置し、且つ前記凸部のみが移動するための移動空間となる切り欠き溝と、
前記顕微鏡コラム内に設けられ、前記移動体の凸部に荷重入力端が接続された荷重軽減部材と、
を備えたことを特徴とする測定顕微鏡の焦準装置。
【請求項２】
前記荷重軽減部材は、前記顕微鏡コラム内の上部にその本体部が固定され且つ前記移動体の凸部にそのばね引き出し端部が接続してなる定荷重ばねであることを特徴とする請求項１記載の測定顕微鏡の焦準装置。
【請求項３】
前記荷重軽減部材は、前記顕微鏡コラム内の上部にその一端部が固定され且つ前記移動体の凸部にその他端部が接続してなる引っ張りばねであることを特徴とする請求項１記載の測定顕微鏡の焦準装置。
【請求項４】
前記荷重軽減部材は、前記顕微鏡コラム内の上部に設けられたプーリ部材と、該プーリ部材に掛け渡され且つその一端部が前記移動体の凸部に接続されたケーブルと、前記顕微鏡コラム内の上下方向に移動するように設けられるものであって、前記ケーブルの他端部が接続された重りとからなることを特徴とする請求項１記載の測定顕微鏡の焦準装置。
【請求項５】
内部空間を有する顕微鏡コラムと、
光学要素が取り付けられると共に、前記顕微鏡コラムに対向する面に凸部を有し、前記顕微鏡コラムの一の面上を直線移動する移動体と、
前記顕微鏡コラムの一の面に形成され、前記移動体に設けられた凸部が前記内部空間に位置し、且つ前記凸部のみが移動するための移動空間となる切り欠き溝と、
前記顕微鏡コラム内に設けられ、前記移動体の凸部に荷重入力端が接続された定荷重ばねと、
を備えたことを特徴とする測定顕微鏡の焦準装置。
【請求項６】
前記凸部は、前記移動体と一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項５に記載の測定顕微鏡の焦準装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストロークの長い測定顕微鏡のＺ軸焦準装置に適用して好適な焦準装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の測定顕微鏡の焦準装置の一例を図６を参照して説明する。すなわち、顕微鏡コラム２１は、図示しないベース上に直角に設けられている。このベース又はコラム２１に図示しない試料載置テーブルが設けられる。２２は移動体であり、図示していないが直線ガイドでコラム２１の上下方向に移動自由に支持されている。この移動体２２には、図示しないレボルバや接眼レンズ等の光学要素が搭載されている。２３はピニオンであり、コラム２１にネジ等で固定されているラック２４と噛み合い、図示していないがピニオン２３と同軸上のハンドルを回すことにより、移動体２２を上下に動かすことができる。２５はばねカケであり、移動体２２と一体化されている。２６Ａ，２６Ｂはプーリーであり、軸２７を介して回転自由に固定されている。軸２７はコラム２１に固定されている。
【０００３】
３０はばねカケであり、コラム２１に固定されている。２８はワイヤーであり、一端を移動体側のばねカケ２５に連結し、もう一端はコラム側のばねカケ３０からばね２９を介して繋げられている。ばね２９の引っ張り力量をワイヤー２８を介して移動体２２に作用させることにより、ピニオン２３に作用する荷重を軽減し、結果的に図示しないハンドルのトルクを軽減している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示す従来の焦準装置にあっては、トルクを軽減のために引っ張りコイルばね２９を使用しているため、ストローク位置に応じてハンドルの力量が変化し、操作性上有効ではない。またばね２９、ワイヤー２８及びプーリ２６Ａ，２６Ｂを２ヶ介して連結しているため、構成部品も増えていることにより、ロスが発生し、ばね力が有効に伝達されていない。また原価的にも不利である。
【０００５】
さらに、プーリ２６Ａとワイヤー２８が、コラム２１の正面に露出した構成であるので、プーリ２６Ａとワイヤー２８との擦れによる塵がテーブル上の試料に落下し、試料を汚染する問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、焦準に際し操作性の向上を図ると共に試料への汚染を防止できる測定顕微鏡の焦準装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、内部空間を有する顕微鏡コラムと、光学要素が取り付けられると共に、前記顕微鏡コラムに対向する面に凸部を有し、前記顕微鏡コラムの一の面上を直線移動する移動体と、前記顕微鏡コラムの一の面に形成され、前記移動体に設けられた凸部が前記内部空間に位置し、且つ前記凸部のみが移動するための移動空間となる切り欠き溝と、前記顕微鏡コラム内に設けられ、前記移動体の凸部に荷重入力端が接続された荷重軽減部材と、を備える測定顕微鏡の焦準装置を提供する。
【０００８】
この構成によれば、コラム内に、定荷重ばね、引っ張りコイルばね又は重り等の荷重軽減部材を内蔵させ、移動体との連結をコラムの切り欠き溝から直結することとしたので、移動体と荷重軽減部材とは直結状態になり、移動体の移動を荷重軽減した上でロスなく力を伝えることができる。しかも移動体と荷重軽減部材との連結は、コラムの切り欠き溝を含む内部空間側で行っているので、荷重軽減部材から発生する塵埃を外に排出することなく、試料の汚染を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明に係る測定顕微鏡の焦準装置の第１実施形態を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、コラム、移動体及び定荷重ばねの配置関係を示す概略斜視図である。図２の（ａ）は一部断面を含む平面図、図１の（ｂ）は一部断面を含む正面図である。図３は図２の部分詳細図であり、（ａ）はコラム、移動体及び定荷重ばねの配置関係を示す一部断面を含む平面図、同（ｂ）は一部断面を含む正面図である。
【００１０】
図１に示すように、顕微鏡コラム４２は、内部に空間４２Ａを有すると共に該内部空間４２Ａと外部とを連通するように、切り欠き溝６０を一の面に形成している。コラム４２の内部空間４２Ａの上部には、荷重軽減部材として定荷重ばね５６の本体が軸５７により取り付けられている。
【００１１】
また、移動体５９は、切り欠き溝６０の長手方向に沿ってコラム４２の一の面上を直線、つまり上下動する。この切り欠き溝６０は、連結部材５４の移動スペースとしても機能する。
【００１２】
この移動体５９の背面であるコラム４２の切り欠き溝６０に対向する面には、部材５４，５５が設けられ、この部材５４，５５は、切り欠き溝６０を介して、内部空間４２Ａに位置している。そして、部材５４，５５に定荷重ばね５６のばね引き出し端５６Ａが接続されている。
【００１３】
本実施形態を詳細に説明すると、図２において、測定顕微鏡コラム４２は、ベース４１にネジで一体化されている。このベース４１の上面には、ＸＹステージ４３が取り付けられ、ハンドル４７、４８により移動可能になっている。また、コラム４２の正面には、アーム４５がガイド等によって上下動可能に設けられ、該アーム４５に図に示す対物レンズ４４、図示しない鏡筒、写真装置、照明装置等が取り付けられようになっている。なお、４６はアーム４５を上下に動かすための操作ハンドルである。
【００１４】
さらに、図３において、直動ガイド５１は、コラム４２に対してレール２本平行にネジで固定され、ラック５２は、コラム４２へネジで固定されている。操作ハンドル４６の回転軸４６ａは、移動体５９に対して回転可能に保持され、回転軸４６Ａの中央部にはピニオン５３が形成されている。
【００１５】
このラック５２とピニオン５３は歯車連結であり、適度なバックラッシを有し、ピニオン５３には摩擦力によるトルク負荷を与えている。
【００１６】
移動体５９に設けた部材５４，５５は、切り欠き溝６０を介して内部空間４２Ａに位置しているが、移動体５９にネジ５４Ａにより連結部材５４が取り付けられ、また連結部材５４に、ネジ５５Ａにより固定部材５５を介して定荷重ばね５６の荷重入力端５６Ａが接続されている。
【００１７】
定荷重ばね５６は、例えば、三光発条株式会社製の商品名「コンストン」又はそれと同等品を用いることができる。定荷重ばね５６の中心には、軸５７が通され、定荷重ばね５６を回動自由に支持している。図示していないが、軸５７はコラム４２に抜けないように構成されている。
【００１８】
定荷重ばね５６は、移動体５９の上下に伴って伸びたり巻き取られたりして、常に同じ状態を保つようになっている。なお、５８は、コラム４２に設けられたカバーであり、コラム４２に内部空間４２Ａを形成している。
【００１９】
次に、以上のように構成された本実施形態の動作について説明する。すなわち、ハンドル４６を回転させると、ピニオン５３が回転してラック＆ピニオンにより移動体５９は上下に動くことになる。このとき、定荷重ばね５６は移動体５９と一体的に動き、常に定荷重の上方向の力量を作用させている。
【００２０】
定荷重ばね５６の力量は、移動体５９の重量が下に作用しているのに対して、反対側の上方向に働き、見かけ上、移動体５９の重量を軽減している。その時のラックへの荷重は（移動体５９の重量）−（定荷重ばね５６の力量）である。
【００２１】
通常、焦準ハンドルのバックラッシを取り除くために、下方向に最低１〜２Ｋｇは作用させるように設定する。そのままでは、ピニオン５３に１〜２Ｋｇの荷重による、回転力が作用し、移動体５９は自然落下してしまうので、焦準ハンドルの負荷トルクを調整する。移動体５９には図示していない鏡筒、写真装置も装着される場合もあり、常に一定荷重が作用することはないが、最も軽い状態で定荷重ばね５６の力量を決める必要はある。
【００２２】
このように、本実施形態では、ピニオン５３に働く荷重を軽減させることにより、ハンドル力量を軽くすることができる。また、移動体５９がストローク上の何処に位置していても、定荷重のばねなので、ハンドル力量は変わらない。
【００２３】
さらに本実施形態の定荷重ばね５６であるコンストンは板ばねをボビン等に巻き付けて構成されているばねなので、１００mm〜３００mm位の長ストロークにも対応できる。
【００２４】
また、移動体５９と定荷重ばね５６の連結は移動体５２に設けた部材５４，５５より行われる、つまり最も短いスパンでしかも移動体５９の裏側で行われているため、その連結が顕微鏡表面に出なく、外観としても有利である。
【００２５】
さらに移動体５９と定荷重ばね５６との連結は、単純構造であるから、連結に必要な部品を最小限に押さえられ、長い連結によるばね力の減少も抑えられる。ばね係数を小さくしてコイルばねで構成させるよりは、ばねの長さを短くすることができる、つまりストロークに定荷重ばねの長さを加えた長さがばねの長さとなる。ばねの長さを短くできることにより、コラム４２全体の高さを低く構成できる。
【００２６】
本実施形態では、荷重軽減部材をコラム４２内に収納した構造としてことにより、荷重軽減部材から発生する塵埃をコラム４２内に閉じこめることができるので、試料に対する汚染を防止できる。
【００２７】
変形例として、図１乃至図４では１つの定荷重はねを用いているが、小力量の定荷重ばねを何個か組み合わせて荷重軽減部材を構成することも可能である。準焦ハンドルは粗動タイプでも微粗動タイプでもどちらでも構わない。図１乃至図３ではＬＭガイドとしているが、クロスローラ、ボール、スベリガイドでも可能である。移動体５９と荷重軽減部材である定荷重ばねとを連結する部材は、図示ではブロック状であるが、ピンをネジで固定するタイプでも構わないし、移動体に一体化された凸部を構成させることもできる。つまり、移動体５９の一部が、切り欠き溝６０を介し、切り欠き溝６０を含むコラム４２の内部空間４２Ａ側に位置するように、形成されていれば良いことになる。
【００２８】
以上のように本実施形態によれば、ばねの力をロスなく伝達できると共に、ストローク上の何処の位置でもハンドル力量が変わらない操作性の向上を図り、さらに荷重軽減部材がコラムの外表面に露出しないので外観的に良く、且つ荷重軽減部材から発生する塵埃による試料への汚染を防止できる、等の効果がある。
【００２９】
（第２の実施の形態）
次に、図４を参照して本発明の第２実施形態を説明する。図４においては、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００３０】
第２実施形態は、第１実施形態と異なる荷重軽減部材を用いている。すなわち、本実施形態の荷重軽減部材は、第１の実施形態における定荷重ばねに代えて、引っ張りコイルばね６６を用いた構成としている。図４において、ピン６５は、移動体５９の後面にネジ込み固定されている。またピン６７は、コラム４２へネジ込み固定されているピンである。引っ張りコイルばね６６をそれぞれのピン６５，６７へ繋げることにより移動体５９には上方向にばね力が働き、結果的に移動体５９に作用している荷重を減少させている。
【００３１】
ピニオン５３に作用する荷重を減少させることで、ハンドル４６の力量を小さく設定できる。但し、第１実施形態の様に定荷重のばね力ではなく、ストロークの位置によりばね力が変化するために、ハンドル力量は変化する。また移動体５９の後面と引っ張りコイルばねをコラム４２の前面切り欠きを介して連結し、荷重軽減部材をコラム４２内に収納しているため、荷重軽減部材から発生すす塵埃が外部に排出せず、試料への汚染を防止でき、且つ外観上はばねが見えなく良い。
【００３２】
また第１実施形態に比べて、荷重軽減部材を支持する部材は、ピン６５，６７からなる簡単な構造のものなので、連結手段を簡単にできる利点がある。
【００３３】
さらに、ピン６５が動くだけの小さな溝でよいので、切り欠き溝６０の幅及び長さを短くできる。また定荷重ばねに対して前後左右方向に小スペース化が可能なので、コラム４２の大きさを小さくできる。
【００３４】
以上のように本実施形態によれば、第１実施形態と同様にばねの力をロスなく伝達でき、また荷重軽減部材がコラムの外表面に露出しないので外観的に良く、且つ荷重軽減部材から発生する塵埃による試料への汚染を防止できる、という効果がある。
【００３５】
（第３の実施の形態）
次に、図５を参照して本発明の第３実施形態を説明する。図５においては、図１乃至図４と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００３６】
第３実施形態は、第１，第２実施形態と異なる荷重軽減部材を用いている。すなわち、本実施形態の荷重軽減部材は、プーリ７４，７５、ケーブル７３及び重り７１等から構成される。
【００３７】
すなわち、ガイド棒７０は、コラム４２の上部より吊るすように固定されている。重り７１は、真鍮や鉄等から作られており、第１実施形態の定荷重ばねの力量と同じ重量を有している。ピン７２は、移動体５９にねじ込み固定されている。プーリ７４，７５は、ツナギ板７５の両端に回転可能に設けられている。更に軸７６は図示していないがネジによりツナギ板７５と一体化している。ツルシピン７７は、重り７１にねじ込み固定されている。ツルシピン７７とピン７２はワイヤー７３によりプーリ７４，７５を介して接続されている。
【００３８】
重り７１の重量は、常に移動体５９を持ち上げる方向に作用しており、移動体５９は作用している荷重を軽減させている。尚、２ヶのガイド棒７０は輸送、セットアップ時の揺れを防止させることと、上下による自己振動による観察像への影響を減らすために設けてある。
【００３９】
このような本実施形態によれば、第１，第２実施形態のようなばねを使わずに構成させることにより、寿命が大幅に伸ばせる利点がある。また第１実施形態と比較してコラム４２の切り欠き６０の大きさを小さくできる。
【００４０】
変形例として、重り７１は、鉄、真鍮だけでなく鉛等の比重の大きいものを使用することができる。これにより、よりコンパクトに構成できる。
【００４１】
また重りガイドとしてガイド棒を２ヶ用いる構成としたが、ガイド棒を１ヶとし、重りの回転を防止する手段を設けるようにしても良い。
【００４２】
さらに、重りの回転を防止するため、コラム４２の内部空間の形状に対応して重りの形状を定めるようにすることができる。例えば、コラム４２の内部空間と重りを円柱形状にすることにより、重りの上下動における案内を、ガイド棒１ヶだけで行うことができる。
【００４３】
以上のように本実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果と共に、本実施形態の荷重軽減部材は、ばねを用いるものではないので、耐久性が良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明では、コラム内に、定荷重ばね、引っ張りコイルばね又は重り等の荷重軽減部材を内蔵させ、移動体との連結をコラムの切り欠き溝から直結することとしたので、移動体と荷重軽減部材とは直結状態になり、移動体の移動を荷重軽減した上でロスなく力を伝えることができる。しかも移動体と荷重軽減部材との連結は、コラムの切り欠き溝を含む内部空間側で行っているので、荷重軽減部材をコラム内に収納して荷重軽減部材から発生する塵埃を外部に排出させない構造としたことにより、試料への汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る測定顕微鏡の焦準装置の第１の実施形態を示すものであって、コラム、移動体及び定荷重ばねの配置関係を示す概略斜視図。
【図２】同実施形態の一部断面を含む平面図及び正面図。
【図３】図２の詳細な一部断面を含む平面図及び正面図。
【図４】本発明に係る測定顕微鏡の焦準装置の第２の実施形態を示す一部断面を含む平面図及び正面図。
【図５】本発明に係る測定顕微鏡の焦準装置の第３の実施形態を示す一部断面を含む平面図及び正面図。
【図６】従来の測定顕微鏡の焦準装置の一例を示す一部断面を含む正面図。
【符号の説明】
４２…コラム、４２Ａ…内部空間、４３…ＸＹテーブル、５４…連結部材、５５…固定部材、５６…定荷重ばね、５９…移動体、６０…切り欠き溝、６６…引っ張りコイルばね、７１…重り、７３…ケーブル、７４，７５…プーリ。
【図１】
0003816706.tif 000002
【図２】
0003816706.tif 000003
【図３】
0003816706.tif 000004
【図４】
0003816706.tif 000005
【図５】
0003816706.tif 000006
【図６】
0003816706.tif 000007