CN1239937C - 物镜切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明的物镜切换装置，安装在显微镜上，用驱动源电动地将二个物镜切换到上述显微镜的光轴上。由安装着上述二个物镜的转动部件、限制上述转动部件的转动范围的二个止挡部件以及传递机构构成。该传递机构的旋转区域包含传递动力的传递区域，并比被上述止挡部件限制的转动部件的转动范围大，用上述传递区域，将驱动源的动力传递给上述转动部件。

Description

物镜切换装置

技术领域

本发明涉及物镜切换装置，该装置用于显微镜等的光学装置，根据观察对象从若干物镜中选择所需倍率的物镜，由电动使其位于观察光路上。

背景技术

现有的此种装置，是用预定电压驱动马达，使转换器可动部旋转，同时，在转换器可动部与固定部之间设置机械的接合机构，使转动器可动部的旋转停止。该接合机构，每当安装在转换器可动部上的各物镜的光轴到达与显微镜等光学装置的观察光轴一致的位置时，使转换器可动部与固定部机械地接合，保持定位位置。

图34是表示适用于现有物镜切换装置的接合机构之一例、即掣子(クリツク)机构的构造。图35是图34的X向视图。该掣子机构中，板簧202设在固定部201上，在板簧202上固定着球203，在备有物镜204a、204b的转换器可动部205上，设有三角锥状的接合孔206a、206b。球203和接合孔206a、206b的位置，在球203位于接合孔206a或206b的状态，被调节为板簧202产生应力的高度。这样，用板簧202的弹性力，将球203嵌入接合孔206a、206b，再现转换器可动部205的位置。

另外，日本特开平5-281457号公报中，揭示了可作为显微镜转换器旋转装置等使用的装置，该装置中，用马达驱动备有若干物镜的旋转体(转换器可动部)，选择地将各物镜配置在基准位置。该装置中，当检测出马达停止的状态时，由传感器输出马达停止信号，从该传感器输出马达停止信号后，经过预定时间后，用透过型传感器检测来自上述传感器的马达停止信号的中断，用电子控制电路使上述马达旋转微少时间。

上述的现有装置中，根据使用者的使用状况，物镜在转换器可动部上的安装状态(个数、种类、安装位置)是各种各样的。因此，使转换器可动部旋转的马达的负荷也是变化的，难以进行马达的最适当停止控制。

为了使作为驱动部的马达与转换器可动部不松动地连接，马达的停止位置要求具有准确性。为此，在电气检测马达停止位置的机构中需要复杂的调节，要对制动马达驱动源的机构进行复杂的控制。

另外，掣子机构中，板簧与球间不滑顺，所以，反复使用后产生磨削，位置再现性差，或者导致板簧破损。

另外，摆动方式(该摆动方式，提高对试料上的异常部位进行标识时的操作性)的物镜切换装置(转换器)中，避开光轴的物镜与光轴之间的角度约为60°，所以，为了限制旋转力保持姿势，需要大的力，在掣子机构中需要较大的空间，并且定位时产生大的冲击。

发明内容

本发明的目的是提供一种物镜切换装置，该装置构造简单、组装调节容易、可与物镜安装状态变化无关地简单地控制物镜的切换。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

物镜切换装置，其特征在于，备有：

被安装在显微镜101上的安装部件100；

转动部件104，安装着二个物镜103a、103b，并通过旋转轴106可转动地被支撑在上述安装部件100上；

止挡部件120a、120b，被设在上述安装部件100上，并被设在上述物镜103a、103b的光轴在与上述显微镜101的光轴m一致的位置相对应的两个位置上，限制上述转动部件104的转动；

产生用于使上述转动部件104转动的驱动力的驱动源109；

传递机构107、110-113、114a、114b、115、116、119、140、141，具有弹性部件116、140，用于将上述驱动源109产生的驱动力传递给上述转动部件104；

检测机构117、118a、118b、145、146a、146b，用于检测换算成由上述传递机构的上述弹性部件116、140产生的上述转动部件104的转动的上述驱动源109的转动范围、比通过上述转动部件104的切换、在上述转动部件104与上述两个止挡部件120a、120b相接之间的可转动的范围要大的位置；

控制部201，根据上述检测机构的检测结果来使上述驱动源109停止。

所述的物镜切换装置，其特征在于，上述传递机构包括动力侧转动部件110-113、114a、114b、115、销部件119和凸轮部件107构成，

上述动力侧转动部件用于传递由上述驱动源的驱动力产生的转动力；

上述销部件119被设在相对于上述动力侧转动部件的转动中心偏心的位置上；

上述凸轮部件107设有与上述销部件119的两侧面相接的直线面，使由上述动力侧转动部件转动的上述销部件119在上述直线面上滑动，而使上述转动部件转动。

所述的物镜切换装置，其特征在于，

上述销部件119被设在滑动部件113上，该滑动部件113可自由直动地被支撑在上述动力侧转动部件110-113、114a、114b、115上；

上述弹性部件116被设成推压上述滑动部件113，该滑动部件113被设在上述动力侧转动部件上。

所述的物镜切换装置，其特征在于，在上述物镜103a、103b的光轴和上述显微镜101的光轴m一致的位置上，上述弹性部件116将比由上述转动部件104和上述物镜的自重产生转动力大的转动力施加到上述转动部件104上。

所述的物镜切换装置，其特征在于，上述传递机构，具有设在上述转动部件104的旋转轴上的第1齿轮111和设在上述驱动源109的输出轴上的第2齿轮110相啮合的齿形。

所述的物镜切换装置，其特征在于，上述弹性传递部件140由相互大致平行的板状弹簧构成。

物镜切换装置，其特征在于，备有：安装部件100、转动部件104、止挡部件120a、120b、凸轮部件107和销部件119、滑动部件113、销114a、114b、传递机构110、111、112、驱动源109、检测机构117、118a、118b、控制部201，

上述安装部件100被安装在显微镜101上；

上述转动部件104装有二个物镜103a、103b，通过旋转轴106可转动地被支承在上述安装部件100上；

上述止挡部件120a、120b被设在上述安装部件100上，并被设在上述物镜103a、103b的光轴在与上述显微镜101的光轴m一致的位置相对应的两个位置上，限制上述转动部件104的转动；

上述凸轮部件107具有相对于上述转动部件104的上述旋转轴106呈放射状设置的长孔107a；

上述销部件119与上述凸轮部件107的上述长孔107a卡合，并被弹性部件116推压施力；

上述滑动部件113用于支撑该销部件119；

上述销114a、114b可滑动地保持该滑动部件113；

上述传递机构110、111、112用于支撑该销114a、114b；

上述驱动源109被设在上述安装部件100上，并对上述传递机构110、111、112施加驱动力；

上述检测机构117、118a、118b，用于检测换算成由上述销部件119产生的上述转动部件104的转动的上述驱动源109的转动范围、是比通过上述转动部件104的切换、上述转动部件104与上述两个止挡部件120a、120b相接间的可转动的范围要大的位置；

上述控制部201用于根据上述检测机构的检测结果来使上述驱动源109停止。

物镜切换装置，其特征在于，备有：安装部件100、转动部件104、止挡部件120a、120b、驱动源109、传递机构107、110-113、114a、114b、115、116、119、140、141，

上述安装部件100被安装在显微镜101上；

上述转动部件104装有二个物镜103a、103b，通过旋转轴106可转动地被支承在上述安装部件100上；

上述止挡部件120a、120b被设在上述安装部件100上，并被设在上述物镜103a、103b的光轴在与上述显微镜101的光轴m一致的位置相对应的两个位置上，并限制上述转动部件104的转动；

上述驱动源109，用于产生使上述转动部件104转动的驱动力；

上述传递机构107、110-113、114a、114b、115、116、119、140、141，具有弹性部件116、140，并将由上述驱动源109的驱动力传递到上述转动部件104上；

控制上述驱动源109，以使换算成由上述传递机构的上述弹性部件116、140产生的上述转动部件104的转动的驱动源109的转动范围比通过上述转动部件104的切换、上述转动部件104与上述两个止挡部件120a、120b相接间的可转动的范围大。

所述的物镜切换装置，其特征在于，上述弹性传递部件140由相互大致平行的板状弹簧构成。

物镜切换装置，被安装在显微镜101上，通过来自驱动源109的电动力在上述显微镜101的光轴m上切换二个以上的物镜103a、103b，其特征在于备有：

被安装在上述显微镜101上的安装部件100；

转动部件104，通过上述安装部件100的旋转轴106，可转动地支承上述二个物镜103a、103b；

止挡部件120a、120b，用于限制上述转动部件104的转动；

凸轮部件107，相对于上述转动部件104的上述旋转轴106在垂直方向上具有长孔107a；

移动销部件119，与具有上述长孔107a的上述凸轮部件107卡合，且被弹性部件116向一方按压，

在上述止挡部件120a、120b的限制范围内，通过上述驱动源109并借由上述移动销部件119使上述凸轮部件107转动，使上述转动部件104转动。

本发明的物镜切换装置，安装在显微镜上，用驱动源电动地把二个物镜切换到上述显微镜的光轴上，其特征在于，由转中件、二个止挡部件和传递机构构成；上述转动部件装着上述二个物镜；上述止挡部件限制上述转动部件的转动范围；上述传递机构的旋转区域包含传递动力的传递区域，并且比被上述止挡部件限制时转动部件的旋转范围大，用上述传递区域把来自驱动源的动力传递给上述转动部件。

本发明具有优良的效果：

根据本发明的物镜切换装置，将可装在上述转动部件上的物镜设定为2个，采用止挡上述转动部件、使其停止、定位的上述二个止挡部件作为定位机构，并且，在上述传递机构上设置比转动部件的旋转范围更大的旋转区域，加大物镜定位时的收进范围，上述驱动源的停止精度可以不要求高，可提供低价的装置。另外，由于物镜的定位，可提高耐久性，上述驱动源的动作控制也简单。

根据本发明的物镜切换装置，用于保持待避物镜的力，在转动部件碰到止挡部件时还未作用，而是在其后的切换动作中渐渐地作用，所以，切换时的冲击少，振动也小。因此，切换时的冲击小，进行长时间观察的观察者的疲劳少，并可大大提高产品的耐久性。

根据本发明的物镜切换装置，对于使物镜朝重力方向旋转的力的抵抗力，是在物镜切换后渐渐作用，所以，物镜切换时产生的冲击小。另外，由于销部件是在被弹性部件挟着的状态相接，所以，动作传递路径上晃动小，切换时的动作灵活。这样，可提高产品质量和耐久性。另外，观察者的疲劳少，可提高零部件少的低价装置。

根据本发明的物镜切换装置，其构造简单，可容易地进行组装调节，并且，可以与物镜安装状态的变化无关地进行物镜的切换，能用简单的控制切实进行切换。

附图说明

图1是表示采用本发明实施例之物镜切换装置的显微镜的构造图。

图2是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的立体分解图。

图3是本发明实施例之物镜切换装置的控制框图。

图4是说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图5是说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图6是说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图7是说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图8是说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图9是说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图10是表示本发明实施例之物镜切换装置的动作顺序的流程图。

图11是表示采用本发明实施例之物镜切换装置的显微镜构造的立体图。

图12是表示本发明实施例之物镜切换装置的动作顺序的流程图。

图13是表示本发明实施例之物镜切换装置的转动齿轮和皮带的图。

图14是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的局部侧断面图。

图15是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的图14的Z向视图。

图16是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的图14的Y向视图。

图17是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的图14的A-A断面图。

图18是对本发明实施例之物镜切换装置的动作依次进给而进行说明的图。

图19是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图20是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图21是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图22是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图23是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的局部侧断面图。

图24是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的图23的Z向视图。

图25是表示本发明实施例之物镜切换装置构造的图23的Y向视图。

图26是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图27是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图28是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图29是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图30是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图31是依次说明本发明实施例之物镜切换装置的动作的图。

图32是表示本发明实施例的变形例之物镜切换装置构造的局部侧断面图。

图33是表示本发明实施例的变形例之物镜切换装置构造的图32的W向视图。

图34是表示现有物镜切换装置中所采用的接合机构之一例、即掣子机构构造的图。

图35是表示现有物镜切换装置中所采用的接合机构之一例、即掣子机构构造的图34的X向视图。

具体实施方式

图1是表示采用本发明第1实施例之物镜切换装置的显微镜的构造图。如图1所示，在显微镜本体101上，用榫槽机构固定着本物镜切换装置的安装部件1。在显微镜的本体101上，设置着备有目镜102的镜筒103、载置观察试料S的载物台101′。在本物镜切换装置的安装部件1上，如后所述地支承着转动部件2，在转动部件2上安装着物镜5a(以及物镜5b)，该物镜位于观察光轴A上。

图2是表示上述物镜切换装置构造的立体分解图。安装部件1，其上面用榫槽机构安装在上述显微镜等光学装置的本体101上。在安装部件1上，在观察光轴A的位置设有开口1a，通过旋转轴3和图未示的轴承，转动部件2可转动(摆动)地支承在安装部件1上。

在转动部件2的二个侧面2a、2b上，分别安装着物镜5a、5b。在侧面2a上，设有物镜的对中心机构，通过对另一方侧面2b的物镜进行对中心调节，可防止在切换二个物镜时的偏心。

该对中心机构由安装台4、二个调节小螺丝4a、4b和柱塞4c构成。安装台4具有安装物镜的螺纹部和通过光束的孔，相对于转动部件2可在与物镜光轴直交的面内移动。二个调节小螺丝4a、4b用于将该安装台4对中心。柱塞4c与该调节小螺丝相向地推压安装台4。转动调节小螺丝4a、4b，调节它们的突出量，可调节被柱塞4c推压的安装台4的位置，将其对中心。另外，在另一方侧面2b形成螺纹部，该螺纹部用于将物镜5b直接安装在转动部件2上。另外，为了使观察物镜以外的物镜远离观察试料S，旋转轴3相对于观察光轴A呈直角配置。

在安装部件1上，通过小螺丝6a、6b安装着机构部基板6。在机构部基板6的背面，安装着作为动力源的D C齿轮电动机7。DC齿轮电动机7的输出轴(后述71)可旋转地贯通机构部基板6，在伸出于机构部基板6表面侧的输出轴(71)的前端，安装着传递动力用的马达齿轮8。

在机构部基板6的表面设有支轴61，传递齿轮9可旋转地支承在该支轴61上。传递齿轮9与马达齿轮8啮合。在传递齿轮9上，安装着用于把动力传递给转动部件2的驱动销10。

在转动部件2上，通过小螺丝12a、12a一体地安装着凸轮12。在凸轮12上设有开口121，该开口121由传递部121a和静区121b构成。驱动销10穿过凸轮12的开口121，在驱动销10位于传递部121a的状态，动力从驱动销10传递给凸轮12。传递部121a比驱动销10稍宽，静区121b比传递部121a宽。在驱动销10的周围，为了减少与凸轮12的接触阻力，安装着图未示的轴承。

在机构部基板6的表面设有支轴62，连杆13可转动地支承在该支轴62上。在连杆13的中央部设有推压销14，该推压销14的周面与凸轮12的外周122相接。即，连杆13通过推压销14推压凸轮12的外周面122，其一端部支承在支轴62上。

另外，在机构部基板6的表面设有支承部件63，张拉弹簧15的一端部安装在该支承部件63上。该张拉弹簧15的另一端部安装在支承部件131上，该支承部件131设在连杆13另一端部的背面。通过该构造，当物镜5a、5b被定位在观察光轴A上时，借助连杆13、推压销14、张拉弹簧15的作用，相对于凸轮12的外周122被付与图中朝上方向的推压力。

如图所示，凸轮12的外周122具有中央部122b和收进部122a、122c。中央部122b形成为以凸轮12的旋转中心(旋转轴3)为中心的圆弧状。收进部122a、122c是在中央部122b的两侧倒角形成的。

在传递齿轮9的背面设有遮光部件(薄板状部件)18。在机构部基板6的表面设有传感器(光断流器)17a、17b，该传感器17a、17b检测随着传递齿轮9的旋转而移动的遮光部件18。传感器17a、17b配置在当推压销14到达凸轮外周122的收进部122a或122c时检测遮光部件18的位置。

图3是上述物镜切换装置的控制框图。如图3所示，在控制部201上，连接着由传感器17a、17b构成的检测部202、由D C齿轮马达7构成的驱动部203、由手柄开关(扳扭开关)构成的输入部204以及电源205。

图4至图9是说明上述构造的物镜切换装置的动作的图，表示从图2的箭头B方向看的状态。下面，按照图4至图9的顺序，说明本物镜切换装置的动作。在图4至图9中，同一部分注以相同标记。

图4表示物镜5b被定位于观察光轴A上的状态。这时，连杆13上的推压销14推压凸轮12外周122的收进部122a，转动部件2的面2c被设在安装部件1(或机构部基板6)上的、作为止挡部件的挡块16a压住，所以，物镜被准确地定位在观察光轴A上。

图5表示根据来自手柄开关等输入部204的、观察者对物镜的切换命令，DC齿轮马达7旋转，驱动销10与凸轮12相接的状态。马达7的旋转通过输出轴71和马达齿轮8传递给传递齿轮9，传递齿轮9开始旋转，驱动销10从图4位置稍稍向上方移动。从起动到该状态中，即使驱动销10驱动，动力也不传递到凸轮12，转动部件2被挡块16a止挡的状态。

图6表示马达7进一步旋转的状态。马达7进一步旋转时，使传递齿轮9上的驱动销10开始推压凸轮12的传递部121a的边缘，转动部件2转动。

图7表示马达7进一步旋转的状态。马达7进一步旋转时，推压销14压到凸轮12外周的圆弧部122b上。因此，推压销14作用于凸轮12的力，在转动部件2的中心方向，转动部件2的转动不被推压销14限制。

图8表示马达7进一步旋转的状态。马达7进一步旋转时，推压销14推压凸轮12的收进部122c，所以，转动部件2的面2d与设在安装部件1(或机构部基板6)上的挡块16b抵接前，被张拉弹簧15的弹力转动。在转动部件2的面2d与挡块16b抵接时，物镜5a的中心与观察光轴A被调节到正确的位置，所以，物镜5a成为到达目的位置的状态。这时，遮光部件18被传感器17a检测出，马达7的旋转停止。

图9表示马达的旋转停止了的状态。在该状态，即使马达7因惯性而旋转，由于驱动销10位于凸轮12的宽度大的静区121b，所以马达7的旋转不传递到转动部件2。

这样，马达7的停止位置的精度要求低，可使用小型的、转矩大的DC齿轮马达。另外，用于控制马达7的停止位置的位置检测精度也不必高，所以不需进行传感器的位置调节。

由于DC齿轮马达的减速比大的齿轮头与DC马达直接连接，所以，小型、低价且可得到大的转矩。因此，对于设定的最大负荷，通过采用具有足够驱动力矩的马达，可以不受物镜安装状态的限制，能以简单低价的构造实现稳定的切换动作。

图10是表示上述的镜切换装置的动作顺序的流程图。下面，参照图10说明本物镜切换装置的动作顺序。

控制部201，当观察者将电源205接通时，在步骤S1，检测输入部204的手柄开关是否被压下，如果是，在步骤S2，检测部202的传感器17a检测到遮光部件18时，在步骤S3，使DC齿轮马达7朝顺时针方向(图4至图9中，朝图中的顺时针方向)驱动。该控制部101，在步骤S4，当传感器17b检测出遮光部件18时，在步骤S5，停止DC齿轮马达7的驱动。

另外，该控制部201，在上述步骤S2，当传感器17a未检测出遮光部件18时(传感器17b检测遮光部件18)，在步骤S6，使齿轮马达7朝反时针方向(图4至图9中，朝图中反时针方向)驱动。该控制部201，在步骤S7，当传感器17a检测出遮光部件18时，在步骤S5，停止DC齿轮马达7的驱动。

这样，根据本第1实施例，把可装在转动部件2上的物镜设定为2个，用设在安装部件1上的止挡部件(挡块16a、16b)作为定位机构，另外，在驱动力的传递机构上设置游隙，加大物镜定位时的收进范围。另外，与已往采用板簧的掣子式定位机构相比，可提高耐久性，马达的动作控制也简易。

图11是表示采用本发明第2实施例之物镜切换装置的显微镜的构造立体图。图11所示物镜切换装置中，与上述第1实施例中相同的部分，注以相同标记。另外，本物镜切换装置的控制框图，是从图3中去掉检测部。

下面，参照图12的流程图，说明本物镜切换装置的动作顺序。

控制部201，当观察者将电源205接通时，在步骤S11，检测出输入部204的手柄开关被压下，在步骤S121，当储存着的前次的DC齿轮马达7的旋转方向是反时针方向时，在步骤S13，使DC齿轮马达7朝顺时针方向驱动。

另外，该控制部101，在上述步骤S12，当储存着的前次的DC齿轮马达7的旋转方向是顺时针方向时，在步骤S14，使DC齿轮马达7朝反时针方向驱动。

另外，该控制部201，在步骤S15，由内藏的定时器开始计测经过时间，在步骤S 16，当经过了预定的时间t时，在步骤S17，停止DC齿轮马达7的驱动。

下面说明机械的动作。马达7的旋转，使安装在其输出轴71上的驱动齿轮50(与图13所示转动齿轮52同样的形状，比转动齿轮52直径小)旋转，驱动齿轮50的旋转力通过形成为齿型的具有弹性的皮带51(见图13)，传递到固着在转动部件2上的转动齿轮52。当转动部件2转动了预定量时，转动部件2与设在板材53(该板材53固定在安装部件1上)上销54a、54b相碰，转动部件2的旋转被停止。切换时间由于设定为比切换动作所需的时间长，所以，在转动部件2的旋转被限制后，使具有弹性的皮带51适量伸展。马达是采用减速比高的马达，所以，马达停止后，不被皮带的张力旋转，而维持着在皮带上保持张力的状态。另外，这里产生的皮带张力，抵抗待避物镜的旋转力，在停止状态，作为使转动部件与止挡部件的销54a、54b相接的力。

根据本第2实施例，由于把设在转动部件2上的物镜设定为2个，采用止挡部件(销54a、54b)作为定位机构，所以，与采用掣子机构的现有产品相比，可提高耐久性。另外，由于保持姿势用的力在切换动作中渐渐作用，所以，切换时的冲击少，这样也提高产品的耐久性。另外，上述冲击的减少使振动减小，可减少切换时的像摆动，可减少进行长时间观察的观察者的疲劳。另外，与第1实施例相比，可用简易的构造实施物镜切换，所以，可提高低价的装置。

因此，根据本第2实施例，由于把设在转动部件2上的物镜设定为2个，采用止挡部件(销54a、54b)作为定位机构，所以，与上述第1实施例相比，可用简易的构造实施物镜的切换。

第1、第2实施例中，是把转动部件2的旋转轴3相对于观察光轴A呈直角配置的，但也可以象现有的物镜切换装置那样，相对于观察光轴A倾斜15度，这样也能得到同样的作用效果。

图14是表示本发明第3实施例之物镜切换装置构造的局部侧断面图。该物镜切换装置安装在图1所示的显微镜上。图15是图14的Z向视图，图16是图14的Y向视图，图17是图14的A-A断面图。

下面，参照图14至图17，说明本物镜切换装置的构造。如图14所示，在显微镜本体101上，设有圆筒形状的凹部101a，在安装部件100上，设有圆筒形状的凸部100a。凹部101a内嵌合着凸部100a，用固定用小螺丝(图未示)将安装部件100固定在显微镜本体101上。

在转动部件104上，设有由螺纹孔构成的二个物镜安装部104a、104b(104b图未示)。在这些安装部104a、104b上，约呈60度角地分别安装着物镜103a、103b。在安装部件100上，设有用于限制转动部件104的旋转的止挡部件120a、120b。

转动部件104的两侧部，分别通过轴承105、105由旋转轴106、106可旋转地支承在安装部件100上。止挡部件120a、120b的突出量调节成这样的程度：当物镜安装部104a、104b的中心与显微镜的光轴m一致时，转动部件104的旋转被限制。

另外，在转动部件104上，一体地安装着凸轮部件107。在凸轮部件107上，设有作为后述销部件(轴承)119的传递部的直孔状开口107a。该开口107a设在转动部件104的从旋转中心朝半径方向延伸的线上(呈放射状地)，上述线与物镜103a的中心轴所成角度、以及上述线与物镜103b的中心轴所成角度相等。

在安装部件100的端面，安装着物镜切换机构的基板108。在基板108上固定着作为驱动源的DC马达109。在DC马达109的输出轴端109a上，安装着小齿轮110。另外，在基板108上还设有旋转轴112，动力侧转动部件111可转动地安装在该旋转轴112上。在动力侧转动部件111的外周，设有与小齿轮110啮合的齿轮部。

在动力侧转动部件111的转动部件104侧，用2根固定轴114a、114b安装着滑动部件113。在滑动部件113上设有长孔113a、113b，长孔113a的2种直径的孔相连着。在长孔113a的小直径孔内穿插着固定轴114a，在大直径的孔内穿插着旋转轴112，固定轴114a的顶部直径比长孔113a的小直径孔径大。在长孔113b内穿插着固定轴114b，固定轴114b的顶部直径比长孔113b的直径大。这样，滑动部件113可相对于固定轴114a、114b及旋转轴112移动，其行程由长孔113a、113b限制。

在滑动部件113上设有销部件119，该销部件119由大小能与凸轮部件107的开口107a嵌合的轴承构成。这样，销部件119能沿凸轮部件107的开口107a移动。另外，在图17中，为了清楚起见，未示出凸轮部件107的全体，仅示出开口107a。

在动力侧转动部件111的靠转动部件104侧，安装着弹簧固定部件115。在弹簧固定部件115上，通过压缩弹簧116安装着滑动部件113的突起部1131。压缩弹簧16的自由长度比被长孔113a限制的滑动部件113的行程(远离弹簧固定部件115的方向)长度X长，所以，滑动部件113常时地被压缩弹簧116推压。

在动力侧转动部件111的靠转动部件104侧相反侧，安装着遮光板117，该遮光板117具有二个部位的弯折部(薄板状部件)117a、117b。在基板108的靠转动部件104侧，设有旋转角传感器(光断流器)118a、118b，该传感器118a、118b用于检测随着动力侧转动部件111的转动而移动的遮光板117的弯折部117a、117b。

图18至图22是依次说明上述构造的物镜切换装置动作的图，是图14的A-A断面图。图18至图22中，表示动作上的主要部，物镜103a、103b、转动部件104、安装部件100、显微镜本体101以及凸轮部件107的开口107a，用双点划线表示。下面，说明把显微镜光轴m上的物镜103a切换到物镜103b时的动作。

图18表示物镜103a被定位在显微镜光轴m上的状态。在该状态，转动部件104与止挡部件120a相接。另外，滑动部件113，旋转到遮光板117的弯折部117b被旋转角传感器118b检测的位置。

销部件119的位置，由凸轮部件107(开口107a)和滑动部件113的位置决定，在该状态，压缩弹簧116被压缩为X-S的长度。该压缩弹簧116的推压力抵抗物镜103b和转动部件104的重力产生的旋转力，所以，物镜103a可保持着位于为显微镜光轴m上的状态。

图19中表示的状态是，由DC马达109将动力侧转动部件111朝着图中顺时针方向旋转，滑动部件113到达行程一端，销部件119位于最外侧的状态。在该状态之前，动力侧转动部件111的旋转产生的力，几乎不传递给转动部件104。即，在该状态之前，转动部件104几乎不旋转。

在该状态以后，即图19以后(图19至图22)，随着动力侧转动部件111的旋转，销部件119旋转时，凸轮部件107(开口107a)位于销部件119嵌合的位置。因此，当销部件119旋转时，物镜103a、103b与凸轮部件107及转动部件104一起旋转。销部件119和凸轮部件107的开口107a以嵌合状态相接，在传递路中无晃动，物镜的切换动作也顺利进行。

图21表示转动部件104与止挡部件120b相接，转动部件104的旋转停止的状态。压缩弹簧116的长度成为X，所以，没有推压力(该推压力抵抗物镜103a等的动力产生的力)。因此，当转动部件104和止挡部件120b碰撞时，只有转动部件104和物镜的惯性力作用，所以冲击小。但是，遮光板117的弯折部117a未达到旋转角传感器118a，所以DC马达109的旋转不停止。

随着DC马达109进一步旋转，当遮光板117的弯折部117a被旋转角传感器118a检测到时，如图22所示，DC马达109的旋转停止。在该状态，压缩弹簧116的长度为X-S。DC马达109由于是采用减速比高的马达，所以，压缩弹簧116的推压力不使D C马达109旋转，而是通过滑动部件113将销部件119推压到外侧。为此在图22的状态，抵抗由物镜103a等的重力产生的力，保持转动部件104与止挡部件120b相接的状态、即保持着将物镜103b定位在显微镜光轴m上的状态。

这样，本物镜切换装置中，将物镜保持在显微镜光轴m上的力，是在转动部件与止挡部件相接后起作用，所以，相接时的冲击小。因此，可防止物镜切换动作中的声音和振动，可提高产品的耐久性。

图23是表示本发明第4实施例之物镜切换装置构造的局部侧断面图。该物镜切换装置，安装在图1所示的显微镜上。图24是图23的Z向视图，图25是图23的Y向视图。

下面，参照图23至图25，说明本物镜切换装置的构造。如图23所示，在显微镜本体101上，设有圆筒形状的凹部101a，在安装部件100上，设有圆筒形状的凸部100a。凹部101a内嵌合着凸部100a，用固定用小螺丝(图未示)，将安装部件100固定在显微镜本体101上。

在转动部件104上，设有由螺纹孔构成的二个物镜安装部104a、104b(104b图未示)。在这些安装部104a、104b上，约呈60度角地分别安装着物镜103a、103b。在安装部件100上，设有用于限制转动部件104的旋转的止挡部件120a、120b。

转动部件104的两侧部，分别通过轴承105、105由旋转轴106、106可旋转地支承在安装部件100上。止挡部件120a、120b的突出量调节成这样的程度：当物镜安装部104a、104b的中心与显微镜的光轴m一致时，转动部件104的旋转被限制。

另外，在转动部件104的旋转中心上，安装着一侧连接着的相向二片板簧140、140的连接部140a。该二片板簧140、140，朝着把物镜安装部104a、104b的各中心线夹角等分的线、即与转动部件104的旋转方向直交地安装着。

在安装部件100的端面，安装着物镜切换机构的基板108。在基板108上固定着作为驱动源的DC马达109。在DC马达109的输出轴端109a上，安装着输出臂110a。在输出臂110a的靠转动部件104侧，在可推压板簧140、140的位置，通过轴141a设有轴承141。

在输出臂110a的靠转动部件104侧相反侧，安装着遮光板(薄板状部件)143。在基板108的靠转动部件104侧，设有旋转角传感器(光断流器)144a、144b，该传感器144a、144b用于检测随着输出臂110a的旋转而移动的遮光板143。这些旋转角传感器144a、144b相互的角度比转动部件104的旋转角60°大，约为90°，设在检测遮光板143的位置。

图26至图31是依次说明上述构造的物镜切换装置动作的图。图26是图23的B-B断面图，图27至图31是A-A断面图。在图26至图31中，表示动作上的主要部。下面，说明把显微镜光轴m上的物镜103a切换到物镜103b时的动作。

图26和图27，表示物镜103a被定位在为微镜光轴m上的状态。在该状态，转动部件104与止挡部件120a相接。输出臂110a被旋转到遮光板143被旋转角传感器144a检测的位置。

输出臂110a上的轴承141，将一方的板簧140在其弹性区域内压弯。借助板簧140，转动部件104动作产生旋转力矩，该旋转力矩设定为比物镜103b和转动部件104旋转时的重力产生的旋转力大。由于DC马达109是采用减速比高的马达，所以，不被板簧的力旋转。因此，可将物镜103a保持在位于显微镜光轴m上的状态。

由止挡部件120a再现转动部件104的位置，所以，可得到比掣子等弹性部件形成的位置再现机构(图34、图35)更高的再现性。

图28表示的状态是，由DC马达109使输出臂110a向图中反时针方向旋转，轴承141位于不压弯板簧140的位置的状态。图26和图27中，即使输出臂110a旋转，也只是将物镜103a保持在光轴m上的板簧140的应力减少，转动部件104不旋转。图28中，二个板簧140、140的相向2面的间隔，比轴承141的直径小，所以，轴承141是被二个板簧140、140挟入的状态。

图29表示借助输出臂110a的旋转，转动部件104从图28的状态旋转后的状态。如前所述，由于输出臂110a的轴承141被二个板簧140、140挟入，所以转动部件104旋转时，输出臂110a上的轴承141与板簧140、140相接。因此，在转动部件104的切换动作中，转动部件104的偏心荷重(相对于旋转中心偏心的荷重)虽然使DC马达109的旋转数变动，但是旋转动作不中断，能以灵活的动作进行切换。

图30表示输出臂110a进一步旋转，转动部件104与止挡部件120b相碰时的状态。该碰撞时，只有转动部件104的惯性力作用，保持物镜103b的板簧140的力不作用，所以碰撞力小，不产生大的振动和大的声音。这时，由于遮光板143未达到旋转角传感器144b，所以DC马达109的旋转不停止。另外，由于转动部件104的旋转被止挡部件120b限制，所以，DC马达109的旋转范围不要求高精度。这样，可用机械加工精度得到装置的组装调节，不需要进行旋转角传感器的调节。

图31表示当DC马达109进一步旋转、遮光板143被旋转角传感器144b检测、DC马达109的旋转停止的状态。由于DC马达109是采用减速比高的马达，所以输出臂110a的轴承141，板104产生的应力，不使DC马达109旋转，而是将转动部件104朝抵接止挡部件120b的方向推。因此，转动部件104抵抗物镜103a等的重力产生的力，保持着抵接止挡部件120b的状态，即，将物镜103b保持在位于显微镜光轴m上的状态。

这样，本物镜切换装置中，转动部件对止挡部件的碰撞时产生的冲击小，物镜切换产生的振动小，保持物镜的力大，所以，切换产生的振动很快衰减。

图32是表示本发明第4实施例的变形例之物镜切换装置构造的局部侧断面图。图33是图32的W向视图。

本物镜切换装置，在把转动部件104中的物镜安装部104a、104b各中心线夹角2等分的线上，设置着轴承141。在DC马达109的输出轴109a上，安装着一侧连接着的相向二片板簧140、140的连接部140a。该二片板簧140、140挟着轴承141。

在板簧140、140的连接部140a与DC马达109的输出轴109a之间，安装着具有弯折部(薄板状部件)145a的遮光板(薄板状部件)145。在基板108的靠转动部件104侧，设有旋转角传感器(光断流器)146a、146b，该传感器146a、146b用于检测遮光板145的弯折部145a。这些旋转角传感器146a、146b相互的角度比转动部件104的旋转角60°大，约为90°，设在检测弯折部145a的位置。该构造也能得到与上述第4实施例同样的效果。

根据本发明的物镜切换装置，将可装在上述转动部件上的物镜设定为2个，采用止挡上述转动部件、使其停止、定位的上述二个止挡部件作为定位机构，并且，在上述传递机构上设置比转动部件的旋转范围更大的旋转区域，加大物镜定位时的收进范围，上述驱动源的停止精度可以不要求高，可提供低价的装置。另外，由于物镜的定位，可提高耐久性，上述驱动源的动作控制也简单。

根据本发明的物镜切换装置，用于保持待避物镜的力，在转动部件碰到止挡部件时还未作用，而是在其后的切换动作中渐渐地作用，所以，切换时的冲击少，振动也小。因此，切换时的冲击小，进行长时间观察的观察者的疲劳少，并可大大提高产品的耐久性。

根据本发明的物镜切换装置，对于使物镜朝重力方向旋转的力的抵抗力，是在物镜切换后渐渐作用，所以，物镜切换时产生的冲击小。另外，由于销部件是在被弹性部件挟着的状态相接，所以，动作传递路径上晃动小，切换时的动作灵活。这样，可提高产品质量和耐久性。另外，观察者的疲劳少，可提高零部件少的低价装置。

根据本发明的物镜切换装置，其构造简单，可容易地进行组装调节，并且，可以与物镜安装状态的变化无关地进行物镜的切换，能用简单的控制切实进行切换。

另外，本发明不限于上述各实施例，在不变更要旨的范围内可作适当变形。

Claims (10)

1.物镜切换装置，其特征在于，备有：

被安装在显微镜(101)上的安装部件(100)；

转动部件(104)，安装着二个物镜(103a、103b)，并通过旋转轴(106)可转动地被支撑在上述安装部件(100)上；

止挡部件(120a、120b)，被设在上述安装部件(100)上，并被设在上述物镜(103a、103b)的光轴在与上述显微镜(101)的光轴(m)一致的位置相对应的两个位置上，限制上述转动部件(104)的转动；

产生用于使上述转动部件(104)转动的驱动力的驱动源(109)；

传递机构(107、110-113、114a、114b、115、116、119、140、141)，具有弹性部件(116、140)，用于将上述驱动源(109)产生的驱动力传递给上述转动部件(104)；

检测机构(117、118a、118b、145、146a、146b)，用于检测换算成由上述传递机构的上述弹性部件(116、140)产生的上述转动部件(104)的转动的上述驱动源(109)的转动范围、比通过上述转动部件(104)的切换、在上述转动部件(104)与上述两个止挡部件(120a、120b)相接之间的可转动的范围要大的位置；

控制部(201)，根据上述检测机构的检测结果来使上述驱动源(109)停止。

2.如权利要求1所述的物镜切换装置，其特征在于，上述传递机构包括动力侧转动部件(110-113、114a、114b、115)、销部件(119)和凸轮部件(107)构成，

上述动力侧转动部件用于传递由上述驱动源的驱动力产生的转动力；

上述销部件(119)被设在相对于上述动力侧转动部件的转动中心偏心的位置上；

上述凸轮部件(107)设有与上述销部件(119)的两侧面相接的直线面，使由上述动力侧转动部件转动的上述销部件(119)在上述直线面上滑动，而使上述转动部件转动。

3.如权利要求2所述的物镜切换装置，其特征在于，

上述销部件(119)被设在滑动部件(113)上，该滑动部件(113)可自由直动地被支撑在上述动力侧转动部件(110-113、114a、114b、115)上；

上述弹性部件(116)被设成推压上述滑动部件(113)，该滑动部件(113)被设在上述动力侧转动部件上。

4.如权利要求3所述的物镜切换装置，其特征在于，在上述物镜(103a、103b)的光轴和上述显微镜(101)的光轴(m)一致的位置上，上述弹性部件(116)将比由上述转动部件(104)和上述物镜的自重产生转动力大的转动力施加到上述转动部件(104)上。

5.如权利要求1所述的物镜切换装置，其特征在于，上述传递机构，具有设在上述转动部件(104)的旋转轴上的第1齿轮(111)和设在上述驱动源(109)的输出轴上的第2齿轮(110)相啮合的齿形。

6.如权利要求1所述的物镜切换装置，其特征在于，上述弹性传递部件(140)由相互大致平行的板状弹簧构成。

7.物镜切换装置，其特征在于，备有：安装部件(100)、转动部件(104)、止挡部件(120a、120b)、凸轮部件(107)和销部件(119)、滑动部件(113)、销(114a、114b)、传递机构(110、111、112)、驱动源(109)、检测机构(117、118a、118b)、控制部(201)，

上述安装部件(100)被安装在显微镜(101)上；

上述转动部件(104)装有二个物镜(103a、103b)，通过旋转轴(106)可转动地被支承在上述安装部件(100)上；

上述止挡部件(120a、120b)被设在上述安装部件(100)上，并被设在上述物镜(103a、103b)的光轴在与上述显微镜(101)的光轴(m)一致的位置相对应的两个位置上，限制上述转动部件(104)的转动；

上述凸轮部件(107)具有相对于上述转动部件(104)的上述旋转轴(106)呈放射状设置的长孔(107a)；

上述销部件(119)与上述凸轮部件(107)的上述长孔(107a)卡合，并被弹性部件(116)推压施力；

上述滑动部件(113)用于支撑该销部件(119)；

上述销(114a、114b)可滑动地保持该滑动部件(113)；

上述传递机构(110、111、112)用于支撑该销(114a、114b)；

上述驱动源(109)被设在上述安装部件(100)上，并对上述传递机构(110、111、112)施加驱动力；

上述检测机构(117、118a、118b)，用于检测换算成由上述销部件(119)产生的上述转动部件(104)的转动的上述驱动源(109)的转动范围、是比通过上述转动部件(104)的切换、上述转动部件(104)与上述两个止挡部件(120a、120b)相接间的可转动的范围要大的位置；

上述控制部(201)用于根据上述检测机构的检测结果来使上述驱动源(109)停止。

8.物镜切换装置，其特征在于，备有：安装部件(100)、转动部件(104)、止挡部件(120a、120b)、驱动源(109)、传递机构(107、110-113、114a、114b、115、116、119、140、141)，

上述安装部件(100)被安装在显微镜(101)上；

上述转动部件(104)装有二个物镜(103a、103b)，通过旋转轴(106)可转动地被支承在上述安装部件(100)上；

上述止挡部件(120a、120b)被设在上述安装部件(100)上，并被设在上述物镜(103a、103b)的光轴在与上述显微镜(101)的光轴(m)一致的位置相对应的两个位置上，并限制上述转动部件(104)的转动；

上述驱动源(109)，用于产生使上述转动部件(104)转动的驱动力；

上述传递机构(107、110-113、114a、114b、115、116、119、140、141)，具有弹性部件(116、140)，并将由上述驱动源(109)的驱动力传递到上述转动部件(104)上；

控制上述驱动源(109)，以使换算成由上述传递机构的上述弹性部件(116、140)产生的上述转动部件(104)的转动的驱动源(109)的转动范围比通过上述转动部件(104)的切换、上述转动部件(104)与上述两个止挡部件(120a、120b)相接间的可转动的范围大。

9.如权利要求8所述的物镜切换装置，其特征在于，上述弹性传递部件(140)由相互大致平行的板状弹簧构成。

10.物镜切换装置，被安装在显微镜(101)上，通过来自驱动源(109)的电动力在上述显微镜(101)的光轴(m)上切换二个以上的物镜(103a、103b)，其特征在于备有：

被安装在上述显微镜(101)上的安装部件(100)；

转动部件(104)，通过上述安装部件(100)的旋转轴(106)，可转动地支承上述二个物镜(103a、103b)；

止挡部件(120a、120b)，用于限制上述转动部件(104)的转动；

凸轮部件(107)，相对于上述转动部件(104)的上述旋转轴(106)在垂直方向上具有长孔(107a)；

移动销部件(119)，与具有上述长孔(107a)的上述凸轮部件(107)卡合，且被弹性部件(116)向一方按压，

在上述止挡部件(120a、120b)的限制范围内，通过上述驱动源(109)并借由上述移动销部件(119)使上述凸轮部件(107)转动，使上述转动部件(104)转动。

Images