JP2009169185A - Revolver device and microscope having revolver device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a revolver device and a microscope including the revolver device.
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。 In general, a microscope includes a revolver device including a revolver body attached to an arm and a revolver rotation member rotatably attached to the revolver body. A plurality of objective lenses having different normal magnifications are mounted on the revolver rotating member.
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。 Some portions of the revolver rotating member located immediately above the objective lens are provided with a slot so that a Nomarski prism for differential interference observation can be mounted. However, if the slot is provided, the revolver rotating member becomes thicker. In order to become heavy, the revolver body is made lighter by using aluminum.
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。 The revolver device includes a click mechanism as a positioning mechanism for accurately positioning each objective lens on the optical axis of the observation optical system. The click mechanism is formed on a steel ball corresponding to the number of objective lenses mounted on the revolver rotating member and a leaf spring provided on the revolver body, and engages with the steel ball according to the rotation of the revolver rotating member. Click groove.
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。
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。 However, in the above click mechanism, the leaf spring must ensure springiness, and is formed of a material softer than the steel ball, so that the leaf spring is easily worn. Therefore, there has been a problem that the positioning accuracy of the objective lens tends to deteriorate.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a revolver device in which the positioning accuracy of the objective lens is hardly deteriorated and a microscope including the revolver device.
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の周辺部に形成された位置決め溝と、前記レボルバ本体に設けられ、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、
前記レボルバ回転部材は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、
グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも1種との焼結体により構成されていることを特徴とするレボルバ装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 includes a revolver body having a mounting portion for a microscope body, a revolver rotating member that is rotatable with respect to the revolver body and that can be mounted with a plurality of optical elements A positioning groove formed in a peripheral portion of the revolver rotating member, an engaging member provided in the revolver main body to be engaged with the positioning groove, and a biasing means for biasing the engaging member to the positioning groove. And
The revolver rotating member includes aluminum and / or an aluminum alloy,
A revolver device comprising a sintered body of at least one selected from the group consisting of graphite, molybdenum disulfide and tungsten disulfide.
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、前記レボルバ回転部材は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターとの焼結体により構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the revolver device according to the first aspect, the revolver rotating member is formed by firing aluminum and / or an aluminum alloy and a round diamond particle cluster having a particle size of 100 angstroms or less. It is characterized by comprising a ligation.
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は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターと、グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも1種との焼結体により構成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the revolver device according to the first or second aspect, the revolver rotating member includes aluminum and / or an aluminum alloy, and a rounded diamond particle cluster having a particle size of 100 angstroms or less. And a sintered body of at least one selected from the group consisting of graphite, molybdenum disulfide and tungsten disulfide.
請求項4記載の発明は、請求項2または3記載のレボルバ装置において、前記ダイヤモンド粒子クラスターは、表面にグラファイトがコーティングされていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the revolver apparatus according to the second or third aspect, the diamond particle cluster has a surface coated with graphite.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4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。 A fifth aspect of the present invention is a microscope comprising the revolver device according to any one of the first to fourth aspects.
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。 According to this invention, the positioning accuracy of the objective lens is unlikely to deteriorate.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。 FIG. 1 is a side view of a microscope provided with a revolver device according to an embodiment of the present invention.
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。
The microscope MS includes an arm 1, a
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。
The
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。 2 is a cross-sectional view of a revolver device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
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。
The
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。
A proximal end portion of a substantially triangular leaf spring (biasing means) 21 constituting a part of the click mechanism is attached to the
レボルバ回転部材30は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、
グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも1種との焼結体により構成されている。
The
The sintered body is composed of at least one selected from the group consisting of graphite, molybdenum disulfide and tungsten disulfide.
或いはレボルバ回転部材30は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターとの焼結体により構成されている。
Alternatively, the
或いはレボルバ回転部材30は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターと、グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも1種との焼結体により構成されている。
Alternatively, the
前記ダイヤモンド粒子クラスターは、表面にグラファイトがコーティングされている。 The diamond particle cluster has a surface coated with graphite.
グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンは、潤滑性を有するので、これとアルミニウム及び/またはアルミニウム合金との焼結体は、耐摩耗性及び潤滑性に富んでいる。 Since graphite, molybdenum disulfide and tungsten disulfide have lubricity, a sintered body of this and aluminum and / or an aluminum alloy is rich in wear resistance and lubricity.
また、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターは、従来用いられているダイヤモンド微粒子と異り、多結晶でアブレイシブ機構がないため、接触する相手材に傷をつけることがない。また、ダイヤモンドであるため、化学的に極めて安定しており、非常に硬く、粒子の破壊が少ない。 Also, rounded diamond particle clusters with a particle size of 100 angstroms or less, unlike conventional diamond fine particles, are polycrystalline and do not have an abrasive mechanism. Absent. Moreover, since it is a diamond, it is chemically very stable, very hard, and there is little destruction of particle | grains.
前記ダイヤモンド粒子クラスターは、多結晶ダイヤモンドを100オングストローム以下の超微粒子に分級化し、かつ丸みを帯びた粒子形状に整粒化した超微粒子クラスターである。このため、この超微粒子クラスターはそれ自体優れた硬さと自己潤滑性を兼備している。 The diamond particle cluster is an ultrafine particle cluster obtained by classifying polycrystalline diamond into ultrafine particles of 100 angstroms or less and sizing the particles into round particles. For this reason, the ultrafine particle cluster itself has both excellent hardness and self-lubricating property.
従って、このような超微粒子クラスターを、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金粉末に混合して冷間成形後焼結した焼結体は、化学的に安定し、また摩擦抵抗が低く、極めて耐摩耗性及び潤滑性に富むものになる。 Therefore, a sintered body obtained by mixing such ultrafine particle clusters with aluminum and / or aluminum alloy powder and sintering after cold forming is chemically stable, has low frictional resistance, and is extremely wear resistant. It becomes rich in lubricity.
レボルバ回転部材30の周縁部39の上面には、クリック溝36が周方向へ等間隔に形成されている。
On the upper surface of the
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。
The number of
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。
A
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。
A
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。
In addition, a
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。
With this configuration, the
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)。
A plurality of mounting
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。
The
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。
In order to suppress an increase in the weight of the
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。 The operation of the revolver apparatus when performing differential interference observation will be described with reference to FIGS.
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。
When the
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。
When the rotating
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。
As a result, one of the
この実施形態によれば、グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンは、潤滑性を有するので、これとアルミニウム及び/またはアルミニウム合金との焼結体により構成されるレボルバ回転部材30は、耐摩耗性及び潤滑性に富んでいる。
According to this embodiment, since graphite, molybdenum disulfide, and tungsten disulfide have lubricity, the
また、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターは、従来用いられているダイヤモンド微粒子と異り、多結晶でアブレイシブ機構がないため、接触する相手材に傷をつけることがない。また、ダイヤモンドであるため、化学的に極めて安定しており、非常に硬く、粒子の破壊が少ない。 Also, rounded diamond particle clusters with a particle size of 100 angstroms or less, unlike conventional diamond fine particles, are polycrystalline and do not have an abrasive mechanism. Absent. Moreover, since it is a diamond, it is chemically very stable, very hard, and there is little destruction of particle | grains.
前記ダイヤモンド粒子クラスターは、多結晶ダイヤモンドを100オングストローム以下の超微粒子に分級化し、かつ丸みを帯びた粒子形状に整粒化した超微粒子クラスターである。このため、この超微粒子クラスターはそれ自体優れた硬さと自己潤滑性を兼備している。 The diamond particle cluster is an ultrafine particle cluster obtained by classifying polycrystalline diamond into ultrafine particles of 100 angstroms or less and sizing the particles into round particles. For this reason, the ultrafine particle cluster itself has both excellent hardness and self-lubricating property.
従って、このような超微粒子クラスターを、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金粉末に混合して冷間成形後焼結した焼結体により構成されるレボルバ回転部材30は、化学的に安定し、また摩擦抵抗が低く、極めて耐摩耗性及び潤滑性に富むものになる。
Therefore, the
かかるレボルバ回転部材30の周縁部39の上面には、クリック溝36が周方向へ等間隔に形成されており、周縁部39の上面を板ばね21に支持された鋼球23が摺動する。
Click
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。
Therefore, sliding of the
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。
In the above embodiment, the
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。 Further, the above-described embodiment can be applied to a manual type revolver apparatus and an electric type revolver apparatus. It is particularly effective from the viewpoint of durability to apply the above-described embodiment to an electric type revolver device used in a semiconductor inspection device or the like that repeats the switching operation of the objective lens at high speed.
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)、MS:顕微鏡。 2: objective lens (optical element), 10: revolver device, 20: revolver body, 21: leaf spring (biasing means), 23: steel ball (engaging member), 30: revolver rotating member, 36: click groove ( Positioning groove), MS: microscope.
Claims (5)
前記レボルバ回転部材は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、
グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも1種との焼結体により構成されている
ことを特徴とするレボルバ装置。 A revolver body having a mounting portion for a microscope body, a revolver rotating member that can be rotated with respect to the revolver body and that can be mounted with a plurality of optical elements, and a positioning groove formed in a peripheral portion of the revolver rotating member And an engaging member that is provided in the revolver body and engages with the positioning groove, and an urging means that urges the engaging member into the positioning groove,
The revolver rotating member includes aluminum and / or an aluminum alloy,
A revolver device comprising a sintered body of at least one selected from the group consisting of graphite, molybdenum disulfide and tungsten disulfide.
前記レボルバ回転部材は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターとの焼結体により構成されている
ことを特徴とするレボルバ装置。 A revolver body having a mounting portion for a microscope body, a revolver rotating member that can be rotated with respect to the revolver body and that can be mounted with a plurality of optical elements, and a positioning groove formed in a peripheral portion of the revolver rotating member And an engaging member that is provided in the revolver body and engages with the positioning groove, and an urging means that urges the engaging member into the positioning groove,
The revolver rotating member is composed of a sintered body of aluminum and / or an aluminum alloy and a round diamond particle cluster having a particle size of 100 angstroms or less.
前記レボルバ回転部材は、アルミニウム及び/またはアルミニウム合金と、粒径が100オングストローム以下の丸みを帯びた形状のダイヤモンド粒子クラスターと、グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも1種との焼結体により構成されている
ことを特徴とするレボルバ装置。 A revolver body having a mounting portion for a microscope body, a revolver rotating member that can be rotated with respect to the revolver body and that can be mounted with a plurality of optical elements, and a positioning groove formed in a peripheral portion of the revolver rotating member And an engaging member that is provided in the revolver body and engages with the positioning groove, and an urging means that urges the engaging member into the positioning groove,
The revolver rotating member is at least one selected from the group consisting of aluminum and / or an aluminum alloy, a rounded diamond particle cluster having a particle size of 100 angstroms or less, and graphite, molybdenum disulfide, and tungsten disulfide. A revolver device characterized by comprising a sintered body.
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