JP2008026443A

JP2008026443A - レボルバ装置及びレボルバ装置を備える顕微鏡

Info

Publication number: JP2008026443A
Application number: JP2006196581A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Takeuchi; 淳竹内
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-02-07

Abstract

【課題】付勢手段の摩耗を抑制することができ、対物レンズの位置決め精度が悪化し難いレボルバ装置及びレボルバ装置を備える顕微鏡を提供する。
【解決手段】レボルバ装置１０のレボルバ本体２０に、クリック溝３６に係合する鋼球２３と、この鋼球２３をクリック溝３６に付勢する板ばね２１とを設けた。レボルバ本体２０に対して回転可能であるとともに、複数の対物レンズを装着可能なレボルバ回転部材３０に、クリック溝３６が形成された環状部材４０を固定した。環状部材４０をレボルバ回転部材３０より硬い材料で形成した。
【選択図】図２

Description

この発明はレボルバ装置及びレボルバ装置を備える顕微鏡に関する。

一般に、顕微鏡は、アームに装着されるレボルバ本体と、このレボルバ本体に回転可能に装着されるレボルバ回転部材とで構成されるレボルバ装置を備えている。レボルバ回転部材には通常倍率の異なる複数の対物レンズが装着される。

レボルバ回転部材の対物レンズの直上に位置する部分には微分干渉観察用のノマルスキープリズムを装着することができるようにスロットが設けられているものがあるが、スロットを設けると、レボルバ回転部材が厚く、重くなるため、レボルバ本体は、アルミニウムを用いて軽量化が図られている。

レボルバ装置は、各対物レンズを正確に観察光学系の光軸上に配置するための位置決め機構としてクリック機構を備えている。クリック機構は、レボルバ回転部材に設けられ、装着される対物レンズの数に対応する鋼球と、レボルバ本体に設けられた板ばねに形成され、レボルバ回転部材の回転にしたがって鋼球と係合するクリック溝とを有する。

レボルバ回転部材を回転させると、各々の対物レンズに対応するクリック溝に鋼球が係合するので、選択された対物レンズが観察光学系の光軸上に正確に位置決めされる。
特開２００１−９１８３５号公報

しかし、上記クリック機構では、板ばねはバネ性を確保しなければならず、鋼球より柔らかい材料で形成されるので、板ばねは摩耗し易かった。したがって、対物レンズの位置決め精度が悪化し易いという問題があった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は対物レンズの位置決め精度が悪化し難いレボルバ装置及びレボルバ装置を備える顕微鏡を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、顕微鏡本体への装着部を有するレボルバ本体と、このレボルバ本体に対して回転可能であるとともに、複数の光学素子を装着可能なレボルバ回転部材と、このレボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方に固定され、位置決め溝が形成された位置決め部材と、前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の他方に設けられ、前記位置決め溝に係合する係合部材と、この係合部材を前記位置決め溝に付勢する付勢手段とを備え、前記位置決め部材は前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方より硬い材料で形成されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のレボルバ装置において、前記位置決め部材に前記位置決め部材より硬い材料のめっきが施されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のレボルバ装置において、前記レボルバ回転部材の材料はアルミニウムであることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のレボルバ装置を備えていることを特徴とする顕微鏡である。

この発明によれば、対物レンズの位置決め精度が悪化し難くなる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置を備える顕微鏡の側面図である。

顕微鏡ＭＳは、アーム１と、アーム１の上部に取り付けられた接眼レンズ２を有する鏡筒３と、アーム１の下面に取り付けられ、複数の対物レンズ（光学素子）４を有するレボルバ装置１０と、アーム１を支持する支持部５と、上下動するステージ６とを備えている。

レボルバ装置１０はアーム１の下面に対して着脱可能である。

図２はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置の断面図、図３は図２のＡ矢視図である。

レボルバ装置１０はレボルバ本体２０とレボルバ回転部材３０とを備える。

レボルバ本体２０には、クリック機構の一部を構成するほぼ三角形の板ばね（付勢手段）２１の基端部が２つのビス２２で取り付けられている（図３参照）。板ばね２１の先端部には鋼球（係合部材）２３が支持されている。複数のクリック溝（位置決め溝）３６のいずれかに鋼球２３を板ばね２１の付勢力によって落ち込ませることで対物レンズ４の位置決めが行われる。

クリック溝３６はレボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面にビス４１で固定された環状部材（位置決め部材）４０の上面に周方向へ等間隔に形成されている。環状部材４０はレボルバ回転部材３０より硬い材料（例えばステンレス鋼）で形成されている。なお、環状部材４０の表面には摩擦を低減させるためにグリスが塗布されている。クリック溝３６の数はレボルバ回転部材３０に装着可能な対物レンズ４の数と同じ（この実施形態の場合は５）である。

なお、環状部材４０の材料を真鍮とし、真鍮の表面に例えば電解めっきによってＨＣｒ（硬質クロム）面を形成するようにしてもよい。

また、レボルバ本体２０の中央部には下方へ突出する筒部２４が形成され、この筒部２４に形成されたねじ穴２７にレボルバ回転部材３０の回転中心となる回転軸３１が螺着されている。この回転軸３１の頭部の座面にはテーパ面３１ａが形成されている。

レボルバ回転部材３０の中心部には回転軸３１の頭部を収容可能な中心穴３２が形成されており、テーパ面３１ａと中心穴３２の内周面との間にはベアリングボール３３が転動可能に配置されている。

また、レボルバ本体２０の周縁部に形成された段差部２５と、レボルバ回転部材３０の周縁部３９の内周面３５との間にはベアリングボール３４が転動可能に配置されている。

この構成によって、レボルバ回転部材３０はレボルバ本体２０に対して回転可能に支持される。

レボルバ回転部材３０には、複数の対物レンズ４を装着するための複数の装着孔３７が周方向へ等間隔に形成されている。対物レンズ４の光軸は顕微鏡ＭＳのステージに対し垂直な方向の観察光軸と一致する（図２参照）。

また、レボルバ回転部材３０には、微分干渉観察用のノマルスキープリズム５０を装着することができるように、対物レンズ４と同数のスロット３８が設けられている。ノマルスキープリズム５０はホルダ５１に保持されている。ホルダ５１はスロット３８に挿脱可能である。ホルダ５１をスロット３８に挿入したとき、ノマルスキープリズム５０は対物レンズ４の直上に配置される。

なお、レボルバ回転部材３０の重量の増加を抑えるため、レボルバ回転部材３０の材料としてはアルミニウム（アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金を含む）が用いられている。レボルバ回転部材３０はアルミダイキャストやアルミニウムのブロックからの削り出しによって製作される。

図２、３に基づいて微分干渉観察を行うときのレボルバ装置の動作を説明する。

ノマルスキープリズム５０をスロット３８に挿入し、回転軸３１を中心としてレボルバ回転部材３０を回転させると、鋼球２３は環状部材４０の上面を板ばね２１に付勢されながら相対的に摺動する。

回転部材３０が所定角度回転すると、鋼球２３はクリック溝３６に落ち込む。クリック溝３６に落ち込んだ鋼球２３は板ばね２１の付勢力によってクリック溝３６に押し付けられる。

その結果、いずれかの対物レンズ４が観察光軸上に位置決めされる。

この実施形態によれば、環状部材４０はレボルバ回転部材３０より硬い材料で形成され、その上面を板ばね２１に支持された鋼球２３が摺動する。したがって、鋼球２３の摺動は耐摩耗性の高い材料同士が接触することになり、摩耗が抑えられ、対物レンズ４の位置決め精度が悪化し難くなる。これとともに、レボルバ回転部材３０には、硬度は低いが軽い材料を使用することができる。

なお、上記実施形態では、レボルバ回転部材３０側にクリック溝３６を、板ばね２１を介してレボルバ本体２０に鋼球２３をそれぞれ設けたが、レボルバ回転部材３０に付勢手段として板ばね２１を介して鋼球を、レボルバ本体２０側にクリック溝をそれぞれ設け、鋼球をクリック溝に落ち込ませるようにしてもよい。このとき、鋼球を摺動させる位置決め部材としての環状部材はレボルバ本体２０より硬い材料で形成されることは勿論である。

また、上記実施形態は手動タイプのレボルバ装置にも、電動タイプのレボルバ装置にも適用可能である。高速で対物レンズの切換動作を繰り返す半導体検査装置等に用いられる電動タイプのレボルバ装置に上記実施形態を適用することは耐久性の観点から特に有効である。

図１はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置を備える顕微鏡の側面図である。図２はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置の断面図である。図３は図２のＡ矢視図である。

符号の説明

２：対物レンズ（光学素子）、１０：レボルバ装置、２０：レボルバ本体、２１：板ばね（付勢手段）、２３：鋼球（係合部材）、３０：レボルバ回転部材、３６：クリック溝（位置決め溝）、４０：環状部材（位置決め部材）、ＭＳ：顕微鏡。

Claims

顕微鏡本体への装着部を有するレボルバ本体と、このレボルバ本体に対して回転可能であるとともに、複数の光学素子を装着可能なレボルバ回転部材と、このレボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方に固定され、位置決め溝が形成された位置決め部材と、前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の他方に設けられ、前記位置決め溝に係合する係合部材と、この係合部材を前記位置決め溝に付勢する付勢手段とを備え、
前記位置決め部材は前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方より硬い材料で形成されている
ことを特徴とするレボルバ装置。
前記位置決め部材に前記位置決め部材より硬い材料のめっきが施されていることを特徴とする請求項１記載のレボルバ装置。
前記レボルバ回転部材の材料はアルミニウムであることを特徴とする請求項１又は２記載のレボルバ装置。
請求項１〜３のいずれか１項記載のレボルバ装置を備えていることを特徴とする顕微鏡。