JP2002006231A - 光学機器のフォーカシングドライブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 公知のフォーカシングドライブの解決法の欠
点を回避し、遊びおよびガタツキがなく、更に、調整要
素を要することなく光学機器に組込むことができ、従っ
て、妥当なコストで製造できる案内機構を提示する。 【解決手段】 多数の支持要素を備え案内手段として平
行に保持された摺動ロッドを含む合成樹脂製ラックをフ
ォーカシングドライブに装備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器、特に、
顕微鏡のフォーカシングドライブ（合焦駆動装置）に関
する。

【０００２】

【従来の技術】かかるフォーカシングドライブには、ピ
ニオン・ラック装置と、１つの機器構成部材を位置固定
の他の構成部材に対して摺動させる案内手段とを有する
形式のものがある。この種の変位機構の場合、しばし
ば、ピニオンおよびラックの共働時に、劣化現象または
摩耗現象が現れ、この場合、ガタツキを伴う変位操作が
誘起されることがあるという問題が生ずる。ラックは、
注意深く調心し、摺動される構造部材に正確に位置調整
しなければならない。従って、組立操作に、時間および
経費がかかる。従って、多数回使用した場合、この種の
系の既述の摩耗性と組合せて、より長期にわたって遊び
のないまたはガタツキのない案内は行われないことにな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、公知のフォーカシングドライブの解決法の欠点を回
避し、遊びおよびガタツキがなく、更に、位置調整要素
を要することなく光学機器に組込むことができ、従っ
て、妥当なコストで製造できる案内機構を提示すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題は、冒頭に述べ
た形式のフォーカシングドライブにおいて、本発明にも
とづき、多数の支持要素を備え案内手段として平行に保
持された摺動ロッドを含む合成樹脂製ラックをフォーカ
シングドライブに装備することによって、解決される。

【０００５】

【発明の実施の形態】この場合、ラックには、その長辺
の両側に、特殊な支持要素を設けることが好ましい。上
記支持要素は、アーム状として可撓に（ないしレバー作
用可能にangelenkt）構成できる。左のアームおよび右
のアームが、それぞれ、云わば、アーム“対”を形成す
るよう、各支持要素が、ラックにおいて対をなして配設
されると有利である。更に、支持要素をラックに“Ｌ”
字状に可撓に構成することもできる。本発明の特殊な実
施例において、支持要素を弾性的に構成することができ
る。例えば、支持要素の縦断面は、段状または僅かにＳ
字状であってよい。支持要素は、当該の端部範囲で、摺
動される機器モジュールに当接する。ラックは単一体構
成とすることが、有利である。

【０００６】本発明に係るフォーカシングドライブは、
更に、機器モジュールの摺動のための案内手段として、
不動の機器架台に平行な摺動ロッドを有する。上記摺動
ロッドは、“Ｖ”字状ミゾに可動に設置でき、この場
合、上記ミゾは、一方では、摺動される機器モジュール
に設けてあり、他方では、位置不変の機器架台に設けて
ある。本発明に係る方式にもとづき、摺動ロッドは、圧
縮応力によってその当該位置に保持される。これは、圧
力を形成するクランプ作用が摺動ロッドに生ずるよう、
摺動ロッドを外側から囲む機器架台を構造的且つ寸法的
に構成することによって実現される。かくして、圧力を
恒久的に保持するまたは適切に変更する手段（圧力保持
・変更手段）を設けることができる。上記手段は、バネ
負荷を受ける回転ノブを含むことができる。摺動ロッド
が、導電性合成樹脂材料からなり、円形横断面を有する
ことが、特に重要である。特殊な材料を選択することに
よって、摺動ロッドに沿う摺動が、乾性すべり状態で行
われる形式のフォーカシングドライブを得ることができ
る。更に、フォーカシングドライブの抗力を調節または
変更する手段を設けることもできる。上記フォーカシン
グドライブの本発明に係る用途として、帯電防止式光学
機器（特に、顕微鏡）における使用を挙げる。

【０００７】

【実施例】さて、添付の図面を参照して本発明の実施例
を詳細に説明する。

【０００８】位置固定の架台６の垂直部分の側面図であ
る図１に、フォーカシングノブ８およびその回転軸１ａ
を示した。例えば顕微鏡のステージのための屈曲した保
持アーム（即ち、機器モジュールの一例）５は、垂直な
架台６に沿って摺動自在に支持されている。

【０００９】図４に、図１の面Ｂ−Ｂに沿う水平断面図
を示した。同図に、両側に配した双方のフォーカシング
ノブ８を示した。上記ノブの共通の軸１ａには、ラック
２と噛合うピニオン１が設けてある。位置固定の機器架
台６と摺動自在に保持した機器モジュール５（保持アー
ム）との間には、対応して設けた“Ｖ”字状ミゾに可動
に保持した２つの摺動ロッド４が設けてある。１つのフ
ォーカシングノブ８を作動するか、双方のフォーカシン
グノブ８を同方向へ作動すれば、ラック２に結合された
保持アーム５は、紙面に垂直に、即ち、上方または下方
へ駆動される。機器架台６は略Ｕ字状に延在し、その端
部近傍の互いに対向する壁面にＶ字状ミゾを備える。保
持アーム５はその段差部（肩部）でＵ字壁の端部に近接
ないし状態に応じて当接する。

【００１０】図５（ａ）−（ｃ）に、本発明に係るラッ
ク２の各種の部分図を示した。図５（ａ）に、ラック２
の部分の平面図を示した。同図に、ハスバ歯列２ａを備
え多数の支持要素３を有する本来のラックを示した。図
示の実施例の場合、支持要素３は、１対の態様に−しか
も、折曲げたアーム(レバーアーム)の形に−示してあ
る。支持要素の端部範囲３ａは、“折曲げたアーム”に
おいて、云わば“手”を形成する。ラック２は、上記端
部範囲３ａで、摺動自在の機器モジュール５に多面的
（複数の面をもって）に接触する。この状態を図５
（ｃ）に示した。同図から明らかな如く、支持要素３の
端部範囲３ａのみが、摺動される機器モジュール５に載
るか当接する。ラックの本来の下面と摺動自在の機器モ
ジュール５の接触面との間には、若干の中間スペース
（空隙）が明らかに認められる。

【００１１】同じく図５（ｃ）から明らかな如く、支持
要素３は、図示の態様で僅かにわずかに略“Ｓ”字状に
構成されており、従って、クッション作用（可撓レバー
作用）が生ずる。ピニオン１は、作動中、ラック２の歯
列２ａの範囲に若干の圧力を作用し、この場合、ラック
２は、上記圧力にもとづき、局部的に、“弾性的に”撓
む。即ち、このプロセスにもとづき、ピニオン１は、云
わば、ラック２上で“めん棒”作用を及ぼし（即ち、あ
たかも棒がころがりながら押圧力を及ぼす、walkt）、
ラックは、ピニオン１の直接的な各係合範囲においての
み弾性的に撓む。本発明にもとづき、この“転動”プロ
セスによって、フォーカシングドライブの遊びおよびガ
タツキのない作動が保証される。これは、云わば、自己
調整機構である。即ち、ラック２は、かかるものとし
て、最高度の精度で設計、位置決めする必要はない。機
器モジュールの接触面とピニオン１の軸１ａとの間の間
隔Ｘ（図５（ｃ）参照）は、フォーカシングドライブの
本発明に係る機能が保証されるよう、設計されている。

【００１２】ラック２は、−図５（ａ）に示した如く−
ねじ９によって機器モジュール５の壁部に取付けてあ
り、この場合、ねじの通過のため、若干の端部範囲３ａ
には、穴９ａまたは半穴９ｂまたは長穴９ｃを設けるこ
とができる。長穴９ｃは、例えば、温度因子または他の
環境因子にもとづき、ラック２；２ａおよび支持要素
３；３ａの場合によっては現れる小さい寸法変化を補償
する。２０％の割合のガラス繊維を含む“ＤＥＬＲＩＮ
５７７”（商品名）からなる合成樹脂復合材料から全ラ
ック２，２ａ，３，３ａを製造すれば有利である。

【００１３】 図２〜４の何れからも明らかな如く、
摺動ロッド４は、“Ｖ”字状ミゾに保持してあり、この
場合、上記ミゾは、一方では、位置不変の機器架台に設
けてあり、他方では、摺動自在の機器モジュールに設け
てある。各摺動ロッド４が、ねじれ防止部材を有してい
れば好都合である。図２から明らかな如く、このねじれ
防止部材は、横方向ピン４ａの形に構成できる。更に、
図２から明らかな如く、機器架台６は、横断面に関して
構造的に、双方の摺動ロッド４に対してクランプ押圧力
を加え得るよう構成されている。このため、機器架台６
は、横断面で見て、深い切込み１０を有し（図２参
照）、かくして、上記範囲において、機器モジュール全
体に恒久的クランプ作用（可撓的な弾性力）が与えられ
る。圧縮応力を受けるバネ（図示してない）を範囲７ｃ
に有する回転ノブ７ｂを有する調節ねじ７ａによって、
既述のクランプ作用を増大できまたは適切に設定でき
る。このため、双方のフォーカシングノブ８を同時に、
逆方向へ強く回転した場合、機器架台６に大きい押圧応
力を形成でき、かくして、フォーカシングドライブの
“抗力”を変更できる。図示の態様では切り込み１０は
Ｕ字の底へ向ってほぼ平行に延在するが、Ｕ字の両側面
に平行に延在してもよく、いずれにしてもＵ字端のＶ字
溝に関し、互いにクランプ作用が生ずるような可撓性を
支えるものであればよい。なお、他の断面（図３、図
４）の構成例に示すとおり、機器架台６の断面は略Ｕ字
状構成に基づきクランプ作用をその上下位置に亘って確
保できるよう構成する。

【００１４】摺動ロッドは、導電性合成樹脂材料（例え
ば、炭素繊維で強化した復合材料）から構成されてい
る。かくして、摺動される双方の構造部材（機器モジュ
ール５／機器架台６）の間に導電結合が与えられ、かく
して、帯電防止式顕微鏡に上記装置を有利に使用でき
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係るフォーカシングドライブに
よって、光学機器モジュールの間に妥当なコストの調節
機構が得られ、この場合、恒久的に遊びおよびガタツキ
のない変位機能が実現される。この場合、全装置は、構
造および特殊な材料選択にもとづき、十分に摩耗に耐え
る。さらに、本発明の各従属請求項の特徴により、夫
々、実施の形態及び実施例において説明したとおり、所
定の付加的効果がえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての、摺動自在の保持ア
ームを設置した位置不動の機器架台の垂直部分の側面図
である。

【図２】図１の（Ｙ矢視）詳細図（部分）である。

【図３】架台の垂直部分の水平断面図（Ａ−Ａ）であ
る。

【図４】図１の水平断面図（Ｂ−Ｂ）である。

【図５】（ａ）は、本発明に係るラックの実施例の（部
分）平面図である。（ｂ）は、（ａ）の断面図（Ａ−
Ａ）である。（ｃ）は、ピニオンを加えた（ａ）の側面
図である。

【符号の説明】

１ ピニオン １ａ （１）または（８）の軸 ２ ラック ２ａ 歯列；ハスバ歯列 ３ 支持要素 ３ａ （３）の端部範囲 ３ｂ 接触範囲 ４ 摺動ロッド ４ａ （４）のねじれ防止ピン ５ （摺動自在の）機器モジュール；保持アーム ６ （位置固定の）機器架台；顕微鏡架台 ７ａ 調節ねじ ７ｂ （７ａ）の回転ノブ ７ｃ 圧縮応力を受けるバネの範囲 ８ フォーカシングノブ ９ ねじ ９ａ 穴 ９ｂ 半穴 ９ｃ 長穴 １０ （６）の切込み Ｘ （５）の接触面と（１）の軸（１ａ）との間の間
隔

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピニオン・ラック装置（１，２）と、２
   つの構造群相互の相対位置を連続的に変更する案内手段
   とを含む、光学機器のフォーカシングドライブにおい
   て、 フォーカシングドライブが、遊びのない案内を実現する
   ため、多数の支持要素（３）を備えた合成樹脂製ラック
   （２）と、案内手段として平行に保持された摺動ロッド
   （４）とを含むことを特徴とするフォーカシングドライ
   ブ。
2. 【請求項２】 ラック（２）が、その長辺の両側に配置
   された支持要素（３）を有することを特徴とする請求項
   １のフォーカシングドライブ。
3. 【請求項３】 支持要素（３）が、ラック（２）にアー
   ム状として可撓に構成されていることを特徴とする請求
   項１または２のフォーカシングドライブ。
4. 【請求項４】 支持要素（３）が、対をなしてラック
   （２）に可撓に構成されていることを特徴とする請求項
   １〜３の１つに記載のフォーカシングドライブ。
5. 【請求項５】 支持要素（３）が、弾性的に構成されて
   いることを特徴とする請求項１〜４の１つに記載のフォ
   ーカシングドライブ。
6. 【請求項６】 支持要素（３）が、ラック（２）に
   “Ｌ”字状にとして可撓に構成されていることを特徴と
   する請求項１〜５の１つに記載のフォーカシングドライ
   ブ。
7. 【請求項７】 支持要素（３）が、縦断面が段状または
   “Ｓ”字状をなすよう構成されていることを特徴とする
   請求項１〜６の１つに記載のフォーカシングドライブ。
8. 【請求項８】 支持要素（３）の当該の端部範囲（３
   ａ）が、摺動される機器モジュール（５）に当接するこ
   とを特徴とする請求項１〜７の１つに記載のフォーカシ
   ングドライブ。
9. 【請求項９】 支持要素（３）を有するラック（２）
   が、単一体として構成されていることを特徴とする請求
   項１〜８の１つまたは複数に記載のフォーカシングドラ
   イブ。
10. 【請求項１０】 ラック（２）に結合された顕微鏡ステ
    ージ用保持アーム（５）などとしての機器モジュール
    （５）の摺動のための案内手段として、不動の機器架台
    （６）に関して平行な摺動ロッド（４）が設けてあるこ
    とを特徴とする請求項１〜９の１つに記載のフォーカシ
    ングドライブ。
11. 【請求項１１】 摺動ロッド（４）が、一方では摺動さ
    れる機器モジュール（５）に設置され、他方では位置不
    変の機器架台（６）に設置された“Ｖ”字状ミゾに可動
    に設置されていることを特徴とする請求項１〜１０の１
    つに記載のフォーカシングドライブ。
12. 【請求項１２】 摺動ロッド（４）が、圧縮応力によっ
    てその当該位置に保持されることを特徴とする請求項１
    〜１１の１つに記載のフォーカシングドライブ。
13. 【請求項１３】 摺動ロッド（４）を外側から囲む機器
    架台（６）が、圧力を形成するクランプ作用が摺動ロッ
    ド（４）に生ずるよう、構造的且つ寸法的に構成されて
    いることを特徴とする請求項１２のフォーカシングドラ
    イブ。
14. 【請求項１４】 圧力を恒久的に保持するまたは適切に
    変更する手段が設けてあることを特徴とする請求項１２
    または１３のフォーカシングドライブ。
15. 【請求項１５】 上記圧力保持・変更手段が、バネ負荷
    を受ける回転ノブ（７）を含むことを特徴とする請求項
    １４のフォーカシングドライブ。
16. 【請求項１６】 摺動ロッド（４）が、導電性合成樹脂
    材料からなることを特徴とする請求項１〜１５の１つに
    記載のフォーカシングドライブ。
17. 【請求項１７】 摺動ロッド（４）が、円形横断面を有
    することを特徴とする先行請求項の１つに記載のフォー
    カシングドライブ。
18. 【請求項１８】 摺動ロッド（４）に沿う摺動が、乾性
    すべり状態で行われることを特徴とする請求項１〜１７
    の１つに記載のフォーカシングドライブ。
19. 【請求項１９】 ドライブの抗力を調節または変更する
    手段が設けてあることを特徴とする請求項１〜１８の１
    つに記載のフォーカシングドライブ。
20. 【請求項２０】 請求項１〜１９の１つに記載のフォー
    カシングドライブを有する帯電防止式顕微鏡。