JP2011137642A - Position detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置検出装置に関するものである。 The present invention relates to a position detection device.
この種の従来技術としては、例えば特許文献1に記載のものがある。この特許文献1の位置検出装置では、複数の対物レンズを保持した保持体であるレボルバに、対物レンズの取付位置を示す第1の永久磁石と、レボルバの番地を示す第2の永久磁石とが設けられている。これら第1の永久磁石と第2の永久磁石とは、レボルバの回転軸心を中心とした個別の円周上に配設されている。第2の永久磁石は、回転位置に応じて固有の配置態様となっている。
As this type of prior art, for example, there is one described in
一方、レボルバを回転可能に支持する装置本体には、これらの永久磁石を個別に検出するホールICがセンサ基板に設けられている。ホールICは、第1の永久磁石を検出した時点で第2の永久磁石を検出することができる。従って、この位置検出装置では、第1の永久磁石が検出された時点で検出する第2の永久磁石の配置態様により、レボルバの番地を判別することができるようになる。 On the other hand, in the apparatus main body that rotatably supports the revolver, a Hall IC that individually detects these permanent magnets is provided on the sensor substrate. The Hall IC can detect the second permanent magnet when the first permanent magnet is detected. Therefore, in this position detection device, the address of the revolver can be determined by the arrangement of the second permanent magnets detected when the first permanent magnets are detected.
しかしながら、この位置検出装置では、第1の永久磁石と第2の永久磁石とを異なる円周上に配設しなければならない。つまり、第1の永久磁石を第2の永久磁石と同じ円周上に配設した場合は対物レンズの取付位置を判別することできず、誤った識別結果を出力する恐れがある。このため、誤検出を防止するためには第1の永久磁石と第2の永久磁石とを異なる円周上に配設する必要があり、レボルバの外径を大きくせざるを得ない。これにより、例えば特許文献1の位置検出装置を適用する顕微鏡が径外方向に大型化する事態を招来することになる。
However, in this position detection device, the first permanent magnet and the second permanent magnet must be arranged on different circumferences. That is, when the first permanent magnet is disposed on the same circumference as the second permanent magnet, the mounting position of the objective lens cannot be determined, and an erroneous identification result may be output. For this reason, in order to prevent erroneous detection, it is necessary to arrange the first permanent magnet and the second permanent magnet on different circumferences, and the outer diameter of the revolver must be increased. Thereby, for example, a situation in which the microscope to which the position detection device of
こうした問題を解決するべく従来においては、特許文献2に記載された位置検出装置も提供されている。すなわち、特許文献2の位置検出装置では、配置間隔が互いに不均等となる3以上のホールICがセンサ基板に設けられる一方、レボルバの回転軸心を中心とした共通の円周上に互いに固有の配置態様で永久磁石が配設されている。永久磁石を配設する位置は、レボルバに取り付けた保持させた対物レンズに対応した位置である。
In order to solve these problems, a position detection device described in
この特許文献2の位置検出装置では、対物レンズの取付位置に対応した場合にのみ、センサ基板において2以上のホールICセンサが永久磁石を検出する状態となる。従って、永久磁石の配置態様が対物レンズの取付位置をも示すことになり、唯一の円周上に永久磁石を配設した場合にも誤検出する恐れがなく、レボルバの外周部に永久磁石を複数の円周に配設する必要がなくなる。
In the position detection device of
しかしながら、特許文献2の位置検出装置では、対物レンズの識別数を増やす場合、現在の永久磁石の最大相互間隔よりも大きな間隔を確保した位置に永久磁石を設けなければならず、きわめて大きな円周が必要となるばかりでなく、ホールICが設けられるセンサ基板もこれに応じて周方向に大型化せざるを得ない。結局、特許文献2の位置検出装置にあっては、識別数を増やした場合に必要となる円周長さの増大量がきわめて大きなものとなり、小型化を図る上で好ましいものとはいえない。尚、上述の問題は、保持体及び装置本体が相対的に回転するものに限らない。例えば保持体及び装置本体が直線上をスライド移動する場合にも、その移動軌跡を大きく設定しなければならないことになり、同様に小型化に支障を来す結果となる。
However, in the position detection device of
本発明は、上記に鑑みて、識別数を増やした場合にも大型化を抑え、かつ誤検出を確実に防止することのできる位置検出装置を提供することを目的とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide a position detection device that can prevent an increase in size and reliably prevent erroneous detection even when the number of identifications is increased.
上記目的を達成するため、本発明に係る位置検出装置は、相対的に移動する保持体及び装置本体のいずれか一方に配設した検出部と、前記保持体及び前記装置本体のいずれか他方であってこれら保持体及び装置本体が相対的に移動した場合の前記検出部の移動軌跡上に配設した複数の被検出部とを備え、前記検出部が検出した被検出部の検出結果に基づいて装置本体に対する保持体の相対位置を判別する位置検出装置であって、前記検出部は、前記被検出部に対する相対的な移動軌跡が共通となる位置に、相互に検出条件が異なる位置規定用検出部及び判別用検出部を配設して構成したものであり、前記複数の被検出部は、それぞれ前記位置規定用検出部が検出対象とする位置規定用被検出部と、前記判別用検出部が検出対象とする判別用被検出部とを有し、前記位置規定用検出部が位置規定用被検出部を検出した際に前記判別用検出部によって検出可能となる位置に判別用被検出部を配設したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a position detection device according to the present invention includes a detection unit disposed on one of a relatively moving holder and an apparatus main body, and one of the holder and the apparatus main body. A plurality of detected parts arranged on a movement locus of the detection unit when the holding body and the apparatus main body relatively move, and based on a detection result of the detected part detected by the detection unit A position detecting device for determining a relative position of the holding body with respect to the apparatus main body, wherein the detection unit is for position definition having different detection conditions at a position where the relative movement locus with respect to the detected portion is common The detection unit and the detection unit for discrimination are arranged, and the plurality of detection units are respectively a detection unit for position regulation to be detected by the detection unit for position regulation and the detection for discrimination. For detection And a distinguishing detection target portion disposed at a position that can be detected by the discrimination detection unit when the position definition detection unit detects the position definition detection unit. To do.
また、本発明は、所定の回転軸心を中心として相対的に回転する保持体及び装置本体のいずれか一方に配設した検出部と、前記保持体及び前記装置本体のいずれか他方であってこれら保持体及び装置本体が前記回転軸心を中心として相対的に回転した場合に前記検出部によって検出可能となる位置に配設した複数の被検出部とを備え、前記検出部が検出した被検出部の検出結果に基づいて装置本体に対する保持体の相対回転位置を判別する位置検出装置であって、前記検出部は、前記被検出部に対する相対的な移動軌跡が共通の円弧となる位置に、相互に検出条件が異なる位置規定用検出部及び判別用検出部を配設して構成したものであり、前記複数の被検出部は、それぞれ前記位置規定用検出部が検出対象とする位置規定用被検出部と、前記判別用検出部が検出対象とする判別用被検出部とを有し、前記位置規定用検出部が位置規定用被検出部を検出した際に前記判別用検出部によって検出可能となる位置に判別用被検出部を配設したことを特徴とする。 In addition, the present invention is a detection unit disposed in one of the holding body and the apparatus main body that relatively rotate about a predetermined rotation axis, and the other of the holding body and the apparatus main body. A plurality of detected parts disposed at positions that can be detected by the detecting unit when the holding body and the apparatus main body rotate relative to each other about the rotation axis, and the detected object detected by the detecting unit. A position detection device that determines the relative rotational position of the holding body with respect to the apparatus main body based on the detection result of the detection unit, wherein the detection unit is positioned at a position where a relative movement locus with respect to the detected unit becomes a common arc. The position defining detection unit and the discrimination detecting unit having different detection conditions are arranged, and each of the plurality of detected units is a position definition to be detected by the position defining detection unit. Detected part and front The discrimination detection unit has a discrimination target to be detected, and when the position regulation detection unit detects the position regulation detection unit, the discrimination unit detects a position that can be detected by the discrimination detection unit. It is characterized in that a detection target part is provided.
また、本発明は、複数の光学要素を保持した保持体を装置本体に対して所定の回転軸心を中心として相対的に回転させることにより、装置本体の基準位置に配置する光学要素の切り換えを行う切換機構を適用対象とし、保持体及び装置本体のいずれか一方に配設した検出部と、前記保持体及び前記装置本体のいずれか他方であってこれら保持体及び装置本体が前記回転軸心を中心として相対的に回転した場合に前記検出部によって検出可能となる位置に配設した複数の被検出部とを備え、前記検出部が検出した被検出部の検出結果に基づいて装置本体の基準位置に配置された光学要素を判別する位置検出装置であって、前記検出部は、前記被検出部に対する相対的な移動軌跡が共通の円弧となる位置に、相互に検出条件が異なる位置規定用検出部及び判別用検出部を配設して構成したものであり、前記複数の被検出部は、それぞれ前記位置規定用検出部が検出対象とする位置規定用被検出部と、前記判別用検出部が検出対象とする判別用被検出部とを有し、前記位置規定用検出部が位置規定用被検出部を検出した際に前記判別用検出部によって検出可能となる位置に判別用被検出部を配設したことを特徴とする。 In addition, the present invention switches the optical element disposed at the reference position of the apparatus main body by rotating the holder holding the plurality of optical elements relative to the apparatus main body about a predetermined rotation axis. The switching mechanism to be applied is applied, and the detection unit disposed in one of the holding body and the apparatus main body, and the other of the holding body and the apparatus main body, and the holding body and the apparatus main body are the rotation axis. And a plurality of detected parts arranged at positions that can be detected by the detecting unit when rotating relative to the center of the apparatus, based on the detection result of the detected part detected by the detecting unit A position detection device for discriminating an optical element arranged at a reference position, wherein the detection unit is a position stipulation in which detection conditions are different from each other at a position where a relative movement trajectory with respect to the detected part is a common arc. Inspection And a plurality of detection units. The plurality of detection units include a position definition detection unit to be detected by the position definition detection unit and the determination detection unit, respectively. And a detection target part for detection at a position that can be detected by the detection part for detection when the detection part for position specification detects the detection part for position specification. Is provided.
また、本発明は、上記発明において、前記位置規定用検出部及び前記判別用検出部は、それぞれ複数の検出センサを備え、かつ位置規定用検出部を構成する検出センサの相互間隔と判別用検出部を構成する検出センサの相互間隔とが互いに異なるように配設して検出条件を相互に相違させたものであり、前記位置規定用被検出部は、前記位置規定用検出部の各検出センサに対応する部位にそれぞれ被検出子を有する一方、前記判別用被検出部は、前記判別用検出部の検出センサに対応する部位に、複数の検出部で互いに固有となる態様で被検出子を配設したものであり、前記判別用検出部は、前記位置規定用検出部の検出センサがいずれも被検出子を検出した場合にすべての検出センサを駆動することを特徴とする。 Further, the present invention is the above invention, wherein the position defining detection unit and the discrimination detecting unit each include a plurality of detection sensors, and the mutual intervals of the detection sensors constituting the position defining detection unit and the discrimination detection The detection conditions of the position prescribing detection section are the detection sensors of the position prescribing detection section, and the detection conditions are different from each other. Each of the detection target parts has a detection element in a manner that is unique to each other in a plurality of detection parts in the part corresponding to the detection sensor of the determination detection part. The discrimination detecting unit drives all the detection sensors when any of the detection sensors of the position defining detection unit detects a detected element.
また、本発明は、上記発明において、検出部は、位置規定用検出部を構成する2つの検出センサを両端に配置するとともに、これらの検出センサの相互間に判別用検出部を構成する複数の検出センサを配設し、かつこれら位置規定用検出部の検出センサ及び判別用検出部の検出センサのすべてを共通となる移動軌跡上に等間隔に配設したことを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the above invention, the detection unit includes two detection sensors constituting the position defining detection unit at both ends, and a plurality of detection units constituting the discrimination between these detection sensors. A detection sensor is provided, and all of the detection sensor of the position defining detection unit and the detection sensor of the determination detection unit are arranged on a common movement locus at equal intervals.
また、本発明は、上記発明において、前記検出センサは、個々の被検出子の検出結果として少なくとも3値を出力するものであることを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the detection sensor outputs at least three values as a detection result of each detected element.
また、本発明は、上記発明において、前記検出センサは、個々の被検出子の検出結果として少なくとも3値を出力し、前記位置規定用検出部と前記判別用検出部とで互いに異なる値を検出することにより検出条件を相互に相違させたものであり、前記判別用検出部は、前記位置規定用検出部の検出センサが対応する値を検出した場合にすべての検出センサを駆動することを特徴とする。 Further, the present invention is the above invention, wherein the detection sensor outputs at least three values as a detection result of each detected element, and detects different values between the position defining detection unit and the discrimination detection unit. In this case, the detection conditions are made different from each other, and the detection unit for determination drives all the detection sensors when the detection sensor of the detection unit for position definition detects a corresponding value. And
本発明によれば、相互に検出条件が異なる位置規定用検出部及び判別用検出部を備えて検出部を構成しているため、これらを被検出部に対する相対的な移動軌跡が共通となる位置に配設した場合にも、誤検出を招来する恐れがなくなる。これにより、被検出子に関しても共通の移動軌跡上に配設することが可能となり、大型化を抑えることができる。しかも、識別数を増やす場合にも、判別用被検出部を構成する被検出子の最大相互間隔よりも大きな間隔を確保する必要がなく、被検出子を配設する移動軌跡の増大量を抑えることができる。 According to the present invention, since the detection unit is configured by including the position defining detection unit and the discrimination detection unit having different detection conditions, the position where the relative movement locus with respect to the detected unit is common. Even in the case of being disposed in, there is no possibility of incurring false detection. Thereby, it becomes possible to arrange | position to a to-be-detected child on a common movement locus | trajectory, and can suppress enlargement. Moreover, even when the number of identifications is increased, it is not necessary to secure an interval larger than the maximum mutual interval of the detection elements constituting the detection target portion for discrimination, and the amount of increase in the movement trajectory in which the detection elements are arranged is suppressed. be able to.
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る位置検出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a position detection device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1である位置検出装置の構成を概念的に示したものである。ここで例示する位置検出装置は、図4に示すように、複数の対物レンズ(光学要素)a1,a2…を保持したレボルバ(保持体)10と、このレボルバ10を支持する顕微鏡本体(装置本体)20とを備えた顕微鏡を適用対象とするものである。レボルバ10は、顕微鏡本体20に対して所定の回転軸心RC回りに回転可能に配設したもので、複数の対物レンズa1,a2…を択一的に照明光路Lに挿入することが可能である。図4に示す顕微鏡では、特に、レボルバ10に7つの対物レンズa1,a2…を備え、かつ落射照明光学系bを備えたものを例示している。7つの対物レンズa1,a2…は、図1に示すように、それぞれの光軸が回転軸心RCを中心とした共通の円周上において互いに等間隔となるように配設してある。尚、図には明示していないが、レボルバ10と顕微鏡本体20との間には、いずれかの対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入された場合に両者の回転を規制するクリック機構が設けてある。
(Embodiment 1)
FIG. 1 conceptually shows the configuration of the position detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the position detection apparatus exemplified here includes a revolver (holding body) 10 that holds a plurality of objective lenses (optical elements) a1, a2,..., And a microscope main body (apparatus main body) that supports the revolver 10. ) 20 is applied. The
図1に示すように、顕微鏡本体20においてレボルバ10の周囲となる部位には、センサ基板30が配設してある。センサ基板30は、矩形の平板状を成すもので、レボルバ10の外周部を覆う状態で顕微鏡本体20に固定してある。図には明示していないが、センサ基板30とレボルバ10との間には、両者が接触した状態で回転するのを防ぐための間隙が確保してある。
As shown in FIG. 1, a
このセンサ基板30には、レボルバ10の回転軸心RCを中心とした共通の円弧上となる部位に検出部31として3つの磁気センサ(検出センサ)31a,31b,31cが設けてある。これらの磁気センサ31a,31b,31cは、対向して配置される永久磁石が存在するか否か、並びに永久磁石が対向して配置された場合にその永久磁石が「N極」であるか「S極」であるかの3値を検出し、個々の検出信号を後述する判別制御部100に対して出力するもので、互いに等間隔となる位置に配設してある。これら3つの磁気センサ31a,31b,31cのうち、本実施の形態1では、センサ基板30の両端部に配置した2つの磁気センサ31a,31cによって位置規定用検出部31Aを構成する一方、3つの磁気センサ31a,31b,31cのすべてによって判別用検出部31Bを構成している。すなわち、位置規定用検出部31Aを構成する2つの磁気センサ31a,31cと、判別用検出部31Bを構成する3つの磁気センサ31a,31b,31cとでは、互いに相互間隔が異なるように配設して検出条件を相違させるようにしている。より具体的に説明すると、図2に示すように、検出部31の位置規定用検出部31Aでは、2つの磁気センサ31a,31cが相互間隔Aを確保した位置に配置してある一方、判別用検出部31Bでは、3つの磁気センサ31a,31b,31cが相互間隔B(<A=2B)を確保した位置に配置してある。磁気センサ31a,31b,31cとしては、例えばホールICを適用することができる。
The
一方、レボルバ10には、センサ基板30の磁気センサ31a,31b,31cを配設した円弧に一致する円周上に複数の被検出部40a,40b…が設けてある。被検出部40a,40b…は、それぞれ3つの永久磁石を互いに等間隔に配置できるだけの領域を確保して構成したもので、対物レンズa1,a2…に対応する数だけ互いに等間隔となる位置に配設してある。つまり、本実施の形態1では、レボルバ10の外周部において回転軸心RCを中心とした円周上の互いに等間隔となる7位置にそれぞれ被検出部40a,40b…が設けてある。これらの被検出部40a,40b…は、対物レンズa1,a2…の配設位置に対応付けてあり、任意の対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入された場合、対応するものがセンサ基板30に対向して配置されることになる。図1からも明らかなように、隣接する被検出部40a,40b…の相互間隔Xは、センサ基板30の両端部に配設した2つの磁気センサ31a,31cの相互間隔Aよりも十分に大きく設定してあり、あるいはセンサ基板30に配設した2つの磁気センサ31a,31cの相互間隔Aに対して整数倍とならない距離に設定してあり、隣接する2つの被検出部40a,40b…の永久磁石が同時にセンサ基板30の両端部に配設した磁気センサ31a,31cによって検出されることはない。
On the other hand, the
個々の被検出部40a,40b…には、互いに固有となる態様で3つの永久磁石(被検出子)40a1,40a2,40a3…が配設してある。図3は、上述した被検出部40a,40b…に対する永久磁石40a1,40a2,40a3…の配置態様を示したものである。図からも明らかなように、本実施の形態1では、位置規定用検出部31Aの2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石の存在を検出することを条件として合計12個の配置態様が設定可能である。これらの配置態様のうちの7個を、被検出部40a,40b…における永久磁石40a1,40a2,40a3…の配置態様として適用し、それぞれに対物レンズa1,a2…の種類を対応付けた状態で、後述する判別制御部100の図示せぬメモリに格納してある。それぞれの被検出部40a,40b…において位置規定用検出部31Aの磁気センサ31a,31cに対応して配置された永久磁石が位置規定用被検出部を構成し、かつそれぞれの被検出部40a,40b…において判別用検出部31Bの磁気センサ31a,31b,31cに対応して配置された永久磁石が判別用被検出部を構成している。
Each of the detected
位置規定用検出部31Aは、N極であってもS極であっても構わないが、2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石の存在を検出する必要がある。これは、位置規定用検出部31Aを構成する磁気センサ31a,31cの一方のみが永久磁石の存在を検出しただけでは、検出した永久磁石が被検出部40a,40b…の両端部に配置されたものであるか中央部に配置されたものであるかを識別できないためである。つまり、位置規定用検出部31Aを構成する2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石の存在を検出する状態は、図2の(a)に示すように、被検出部40a,40b…がセンサ基板30に完全に対向した以外には発生しない。逆に、顕微鏡本体20に対してレボルバ10が回転途中にあって、図2の(b)に示すように、センサ基板30に対して被検出部40a,40b…が完全に対向していない場合には、位置規定用検出部31Aを構成する2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石の存在を検出することはあり得ない。従って、位置規定用検出部31Aを構成する2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石の存在を検出すれば、いずれかの対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入されたと判断することができる。
The
一方、判別用検出部31Bは、本実施の形態1の場合、対向する位置に永久磁石40a1,40a2,40a3…が存在するか否か、並びに永久磁石40a1,40a2,40a3…が対向して配置された場合にはN極であるかS極であるかを判別できるものである必要がある。 On the other hand, in the case of the first embodiment, the detection unit 31B for discrimination is arranged so that the permanent magnets 40a1, 40a2, 40a3,... If it is, it is necessary to be able to determine whether it is the N pole or the S pole.
図5は、上述した判別制御部100が予め設定したタイムサイクルで繰り返し実施する判別処理の内容を示すフローチャートである。以下、このフローチャートを適宜参照しながら、顕微鏡において対物レンズa1,a2…を選択する際の動作について説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing the contents of the determination process that is repeatedly performed by the above-described
まず、顕微鏡が駆動されている間、判別制御部100は、センサ基板30の両端部に配設した2つの磁気センサ31a,31cを位置規定用検出部31Aとして常時動作させた状態に維持し、これら2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石の存在を検出したか否かを監視する(ステップS101)。センサ基板30の両端部に配設した2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石を検出しない場合(ステップS101:NO)、判別制御部100は、センサ基板30に対して被検出部40a,40b…が完全に対向した状態にないと判断し、換言すれば、いずれの対物レンズa1,a2…も照明光路Lに挿入されていないと判断し、後述する手順を経ることなく今回の判別処理を終了する。
First, while the microscope is being driven, the
一方、センサ基板30の両端部に配設した2つの磁気センサ31a,31cが同時に永久磁石を検出した場合(ステップS101:YES)、判別制御部100は、センサ基板30に配設した3つの磁気センサ31a,31b,31cをすべて判別用検出部31Bとして動作させ、それぞれの磁気センサ31a,31b,31cからの検出信号を受信する(ステップS102)。3つの磁気センサ31a,31b,31cから検出信号を受信した判別制御部100は、磁気センサ31a,31b,31cからの検出結果と、予めメモリに格納した永久磁石の配置態様とを比較することにより照明光路Lに挿入された対物レンズa1,a2…の種類を判別し(ステップS103)、その判別結果を外部出力することができる(ステップS104)。
On the other hand, when the two
上記のように構成した位置検出装置によれば、相互間隔が互いに異なる位置規定用検出部31A及び判別用検出部31Bを備えて検出部31を構成しているため、これらを共通の円弧上に配設した場合にも、被検出部40a,40b…を誤検出する恐れがなくなる。これにより、被検出部40a,40b…を構成する複数の永久磁石40a1,40a2,40a3…に関しても共通の円周上に配設することが可能となり、レボルバ10の外径が大型化する事態を防止することができる。しかも、対物レンズa1,a2…の識別数を増やす場合には、合計12個まではそのまま対応することができ、それ以上増やす場合であっても、それぞれの被検出部40a,40b…に対して永久磁石を等間隔となる位置に追加すれば良いため、装置が大幅に大型化する事態を招来することもない。
According to the position detection device configured as described above, the
さらに付言すれば、判別用検出部31Bとして、永久磁石40a1,40a2,40a3…が存在するか否かの他に永久磁石40a1,40a2,40a3…がN極であるかS極であるかの3値を検出するものを適用しているため、センサ基板30の両端部に配設した磁気センサ31a,31cを位置規定用検出部31A及び判別用検出部31Bとして兼用することができ、センサ基板30に配設する磁気センサ31a,31b,31cの数を減少させることができるため、適用する顕微鏡のより一層の小型化を図ることが可能となる。
In addition, in addition to whether or not the permanent magnets 40a1, 40a2, 40a3,... Exist as the detection unit 31B for determination, whether the permanent magnets 40a1, 40a2, 40a3,. Since the sensor for detecting the value is applied, the
(実施の形態2)
上述したように、実施の形態1では、判別用検出部31Bとして、永久磁石40a1,40a2,40a3…が存在するか否かの他に永久磁石40a1,40a2,40a3…がN極であるかS極であるかの3値を検出するものを適用しているが、判別用検出部は必ずしも3値を検出するものに限らず、以下に記載する実施の形態2のように、2値を検出するものを判別用検出部として適用することも可能である。
(Embodiment 2)
As described above, in the first embodiment, whether or not the permanent magnets 40a1, 40a2, 40a3,... Are N poles as well as whether the permanent magnets 40a1, 40a2, 40a3,. Although a device that detects three values of whether it is a pole is applied, the detection unit for discrimination is not limited to one that detects three values, and detects two values as in the second embodiment described below. It is also possible to apply what is to be used as the detection unit for discrimination.
図6は、本発明の実施の形態2である位置検出装置の構成を概念的に示したものである。ここで例示する位置検出装置は、図1に示した実施の形態1と同様に、複数の対物レンズ(光学要素)a1,a2…を保持したレボルバ(保持体)10と、このレボルバ10を支持する顕微鏡本体(装置本体)20とを備えた顕微鏡を適用対象とするものである。レボルバ10が顕微鏡本体20に対して所定の回転軸心RC回りに回転可能に配設してあり、複数の対物レンズa1,a2…を択一的に照明光路Lに挿入することが可能である点、レボルバ10に7つの対物レンズa1,a2…が回転軸心RCを中心とした共通の円周上において互いに等間隔となるように配設してある点、落射照明光学系bを備えた点は、実施の形態1と同様であり、実施の形態1とは主に検出部及び被検出部の構成が異なっている。尚、実施の形態2において実施の形態1と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
FIG. 6 conceptually shows the configuration of the position detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. The position detection device illustrated here supports a revolver (holding body) 10 holding a plurality of objective lenses (optical elements) a1, a2,... And the
図6に示すように、実施の形態2では、矩形の平板状を成すセンサ基板130に検出部131として5つの磁気センサ(検出センサ)131a,131b,131c,131d,131eが設けてある。これらの磁気センサ131a,131b,131c,131d,131eは、対向して配置される永久磁石が存在するか否かの2値を検出し、その検出結果を判別制御部200に対して出力するもので、レボルバ10の回転軸心RCを中心とした共通の円弧上に互いに等間隔に配設してある。これら5つの磁気センサ131a,131b,131c,131d,131eのうち、本実施の形態2では、センサ基板130の両端部に配置した2つの磁気センサ131a,131eによって位置規定用検出部131Aを構成する一方、中央に配置した残りの3つの磁気センサ131b,131c,131dによって判別用検出部131Bを構成している。すなわち、位置規定用検出部131Aを構成する2つの磁気センサ131a,131eと、判別用検出部131Bを構成する3つの磁気センサ131b,131c,131dとでは、互いに相互間隔が異なるように配設して検出条件を相違させるようにしている。より具体的に説明すると、検出部131の位置規定用検出部131Aでは、図7に示すように、2つの磁気センサ131a,131eが相互間隔Cを確保した位置に配置してある一方、判別用検出部131Bでは、3つの磁気センサ131b,131c,131dが相互間隔D(<C=4D)を確保した位置に配置してある。
As shown in FIG. 6, in the second embodiment, five magnetic sensors (detection sensors) 131a, 131b, 131c, 131d, and 131e are provided as the
一方、図6に示すように、レボルバ10には、センサ基板130の磁気センサ131a,131b,131c,131d,131eを配設した円弧に一致する円周上に複数の被検出部140a,140b…が設けてある。被検出部140a,140b…は、それぞれ5つの永久磁石を配置できるだけの領域を確保して構成したもので、対物レンズa1,a2…に対応する数だけ互いに等間隔となる位置に配設してある。つまり、本実施の形態2では、レボルバ10の外周部において回転軸心RCを中心とした円周上の互いに等間隔となる7位置にそれぞれ被検出部140a,140b…が設けてある。これらの被検出部140a,140b…は、対物レンズa1,a2…の配設位置に対応付けてあり、任意の対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入された場合、対応するものがセンサ基板130に対向して配置されることになる。隣接する被検出部140a,140b…の相互間隔Y(図7参照)は、センサ基板130に配設した2つの磁気センサ131a,131eの相互間隔に対して整数倍とならない位置に設定してあり、隣接する2つの被検出部140a,140b…が同時にセンサ基板130の両端部に配設した磁気センサ131a,131eによって検出されることはない。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the
個々の被検出部140a,140b…には、互いに固有となる態様で5つの永久磁石(被検出子)140a1,140a2,140a3,140a4,140a5…が配設してある。図8は、上述した被検出部140a,140b…に対する永久磁石140a1,140a2,140a3,140a4,140a5…の配置態様を示したものである。図からも明らかなように、本実施の形態2では、位置規定用検出部131Aの2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石の存在を検出することを条件として合計8個の配置態様が設定可能である。これらの配置態様のうちの7個を、被検出部140a,140b…における永久磁石140a1,140a2,140a3,140a4,140a5…の配置態様として適用し、それぞれに対物レンズa1,a2…の種類を対応付けた状態で、後述する判別制御部200の図示せぬメモリに格納してある。それぞれの被検出部140a,140b…において位置規定用検出部131Aの磁気センサ131a,131eに対応して配置された永久磁石が位置規定用被検出部を構成し、かつそれぞれの被検出部140a,140b…において判別用検出部131Bの磁気センサ131b,131c,131dに対応して配置された永久磁石が判別用被検出部を構成している。
Each of the detected
位置規定用検出部131Aは、2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石の存在を検出する必要がある。これは、位置規定用検出部131Aを構成する磁気センサ131a,131eの一方のみが永久磁石の存在を検出しただけでは、検出した永久磁石が被検出部140a,140b…の両端部に配置されたものであるか中央部に配置されたものであるかを識別できないためである。つまり、位置規定用検出部131Aを構成する2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石の存在を検出する状態は、図7の(a)に示すように、被検出部140a,140b…がセンサ基板130に完全に対向した以外には発生しない。逆に、顕微鏡本体20に対してレボルバ10が回転途中にあって、図7の(b)に示すように、センサ基板130に対して被検出部140a,140b…が完全に対向していない場合には、位置規定用検出部131Aを構成する2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石の存在を検出することはあり得ない。従って、位置規定用検出部131Aを構成する2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石の存在を検出すれば、いずれかの対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入されたと判断することができる。判別用検出部131Bに関しても、対向する位置に永久磁石140a1,140a2,140a3,140a4,140a5…が存在するか否かの2値を検出できるものであれば良い。
The position defining detector 131A needs to detect the presence of a permanent magnet by the two
上記のように構成した位置検出装置においては、まず、顕微鏡が駆動されている間、判別制御部200は、センサ基板130の両端部に配設した位置規定用検出部131Aとなる2つの磁気センサ131a,131eを常時動作させた状態に維持し、これら2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石の存在を検出したか否かを監視する。センサ基板130の両端部に配設した2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石を検出しない場合、判別制御部200は、センサ基板130に対して被検出部140a,140b…が完全に対向した状態にないと判断し、換言すれば、いずれの対物レンズa1,a2…も照明光路Lに挿入されていないと判断し、後述の処理を実施することなく今回の判別処理を終了する。
In the position detection apparatus configured as described above, first, while the microscope is being driven, the
一方、センサ基板130の両端部に配設した2つの磁気センサ131a,131eが同時に永久磁石を検出した場合、判別制御部200は、センサ基板130の中央部に配設した判別用検出部131Bとなる3つの磁気センサ131b,131c,131dをすべて動作させることにより、それぞれの磁気センサ131b,131c,131dからの検出信号と、予めメモリに格納した永久磁石の配置態様とを比較することにより照明光路Lに挿入された対物レンズa1,a2…の種類を判別し、その判別結果を外部出力することができる。
On the other hand, when the two
上記のように構成した位置検出装置によれば、相互間隔が互いに異なる位置規定用検出部131A及び判別用検出部131Bを備えて検出部131を構成しているため、これらを共通の円弧上に配設した場合にも、被検出部140a,140b…を誤検出する恐れがなくなる。これにより、被検出部140a,140b…を構成する複数の永久磁石140a1,140a2,140a3,140a4,140a5…に関しても共通の円周上に配設することが可能となり、レボルバ10の外径が大型化する事態を防止することができる。しかも、対物レンズa1,a2…の識別数を増やす場合には、合計8個まではそのまま対応することができ、それ以上増やす場合であっても、それぞれの被検出部に対して永久磁石を等間隔となる位置に追加すれば良いため、装置が大幅に大型化する事態を招来することもない。
According to the position detection device configured as described above, the
(実施の形態3)
上述したように、実施の形態1及び実施の形態2では、センサ基板の両端部に配設した磁気センサを位置規定用検出部として構成しているが、必ずしもこれに限らず、以下に記載する実施の形態3のように、センサ基板の一方の端部に配設した磁気センサを位置規定用検出部として構成することも可能である。
(Embodiment 3)
As described above, in the first embodiment and the second embodiment, the magnetic sensors disposed at both ends of the sensor substrate are configured as the position defining detection units. However, the present invention is not limited to this, and will be described below. As in the third embodiment, a magnetic sensor arranged at one end of the sensor substrate can be configured as a position defining detection unit.
図9は、本発明の実施の形態3である位置検出装置の構成を概念的に示したものである。ここで例示する位置検出装置は、図1に示した実施の形態1と同様に、複数の対物レンズ(光学要素)a1,a2…を保持したレボルバ(保持体)10と、このレボルバ10を支持する顕微鏡本体(装置本体)20とを備えた顕微鏡を適用対象とするものである。レボルバ10が顕微鏡本体20に対して所定の回転軸心RC回りに回転可能に配設してあり、複数の対物レンズa1,a2…を択一的に照明光路Lに挿入することが可能である点、レボルバ10に7つの対物レンズa1,a2…が回転軸心RCを中心とした共通の円周上において互いに等間隔となるように配設してある点、落射照明光学系bを備えた点は、実施の形態1と同様であり、実施の形態1とは主に検出部及び被検出部の構成が異なっている。尚、実施の形態3において実施の形態1と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
FIG. 9 conceptually shows the configuration of the position detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. The position detection device illustrated here supports a revolver (holding body) 10 holding a plurality of objective lenses (optical elements) a1, a2,... And the
図9に示すように、実施の形態3では、矩形の平板状を成すセンサ基板230に検出部231として3つの磁気センサ(検出センサ)231a,231b,231cが設けてある。これらの磁気センサ231a,231b,231cは、対向して配置される永久磁石が存在するか否か、並びに永久磁石が対向して配置された場合にその永久磁石が「N極」であるか「S極」であるかの3値を検出し、その検出信号を後述する判別制御部300に対して出力するもので、レボルバ10の回転軸心RCを中心とした共通の円弧上に配設してある。これら3つの磁気センサ231a,231b,231cのうち、本実施の形態3では、センサ基板230の一端部に配置した2つの磁気センサ231a,231bによって位置規定用検出部231Aを構成する一方、3つの磁気センサ231a,231b,231cのすべてによって判別用検出部231Bを構成している。すなわち、位置規定用検出部231Aを構成する2つの磁気センサ231a,231bと、判別用検出部231Bを構成する3つの磁気センサ231a,231b,231cとでは、互いに相互間隔が異なるように配設して検出条件を相違させるようにしている。より具体的に説明すると、検出部231の位置規定用検出部231Aでは、図10に示すように、2つの磁気センサ231a,231bが相互間隔Eを確保した位置に配置してある一方、判別用検出部231Bでは、他端部に配設した磁気センサ231cとこれに近接する磁気センサ231bとの相互間隔F(>E)を確保した位置に配置してある。これにより、他端部に配設した磁気センサ231cと一端部に配設した磁気センサ231aとの相互間隔Gは、位置規定用検出部231Aの2つの磁気センサ231a,231bの相互間隔Eとも、他端部に配設した磁気センサ231cとこれに近接する磁気センサ231bとの相互間隔Fとも一致しない。磁気センサ231a,231b,231cとしては、例えばホールICを適用することができる。
As shown in FIG. 9, in the third embodiment, three magnetic sensors (detection sensors) 231 a, 231 b, and 231 c are provided as the
一方、レボルバ10には、センサ基板230の磁気センサ231a,231b,231cを配設した円弧に一致する円周上に複数の被検出部240a,240b…が設けてある。被検出部240a,240b…は、それぞれ3つの永久磁石を配置できるだけの領域を確保して構成したもので、対物レンズa1,a2…に対応する数だけ互いに等間隔となる位置に配設してある。つまり、本実施の形態3では、レボルバ10の外周部において回転軸心RCを中心とした円周上の互いに等間隔となる7位置にそれぞれ被検出部240a,240b…が設けてある。これらの被検出部240a,240b…は、対物レンズa1,a2…の配設位置に対応付けてあり、任意の対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入された場合、対応するものがセンサ基板230に対向して配置されることになる。隣接する被検出部240a,240b…の相互間隔Zは、センサ基板230に配設した3つの磁気センサ231a,231b,231cの相互間隔E,F,Gのいずれよりも十分に大きく設定してあり、隣接する2つの被検出部240a,240b…が同時にセンサ基板230の一端部に配設した2つの磁気センサ231a,231bによって検出されることはない。
On the other hand, the
個々の被検出部240a,240b…には、互いに固有となる態様で3つの永久磁石(被検出子)240a1,240a2,240a3…が配設してある。図11は、上述した被検出部240a,240b…に対する永久磁石240a1,240a2,240a3…の配置態様を示したものである。図からも明らかなように、本実施の形態3では、位置規定用検出部231Aの2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石の存在を検出することを条件として合計12個の配置態様が設定可能である。これらの配置態様のうちの7個を、被検出部240a,240b…における永久磁石240a1,240a2,240a3…の配置態様として適用し、それぞれに対物レンズa1,a2…の種類を対応付けた状態で、後述する判別制御部300の図示せぬメモリに格納してある。それぞれの被検出部240a,240b…において位置規定用検出部321Aの磁気センサ231a,231bに対応して配置された永久磁石が位置規定用被検出部を構成し、かつそれぞれの被検出部240a,240b…において判別用検出部231Bの磁気センサ231a,231b,231cに対応して配置された永久磁石が判別用被検出部を構成している。
Each of the detected
位置規定用検出部231Aは、N極であってもS極であっても構わないが、2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石の存在を検出する必要がある。これは、位置規定用検出部231Aを構成する磁気センサ231a,231bの一方のみが永久磁石の存在を検出しただけでは、検出した永久磁石が被検出部240a,240b…のいずれに配置されたものであるかを識別できないためである。つまり、位置規定用検出部231Aを構成する2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石の存在を検出する状態は、図10の(a)に示すように、被検出部240a,240b…がセンサ基板230に完全に対向した以外には発生しない。逆に、顕微鏡本体20に対してレボルバ10が回転途中にあって、図10の(b)に示すように、センサ基板230に対して被検出部240a,240b…が完全に対向していない場合には、位置規定用検出部231Aを構成する2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石の存在を検出することはあり得ない。従って、位置規定用検出部231Aを構成する2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石の存在を検出すれば、いずれかの対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入されたと判断することができる。
The
一方、判別用検出部231Bは、本実施の形態3の場合、対向する位置に永久磁石240a1,240a2,240a3…が存在するか否か、並びに永久磁石240a1,240a2,240a3…が対向して配置された場合にはN極であるかS極であるかを判別できるものである必要がある。 On the other hand, in the case of the third embodiment, the determination detection unit 231B is arranged so that the permanent magnets 240a1, 240a2, 240a3,... If it is, it is necessary to be able to determine whether it is the N pole or the S pole.
上記のように構成した位置検出装置においては、まず、顕微鏡が駆動されている間、判別制御部300は、センサ基板230の一端部に配設した2つの磁気センサ231a,231bを位置規定用検出部231Aとして常時動作させた状態に維持し、これら2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石の存在を検出したか否かを監視する。センサ基板230の一端部に配設した2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石を検出しない場合、判別制御部300は、センサ基板230に対して被検出部240a,240b…が完全に対向した状態にないと判断し、換言すれば、いずれの対物レンズa1,a2…も照明光路Lに挿入されていないと判断し、後述の処理を実施することなく今回の判別処理を終了する。
In the position detection device configured as described above, first, while the microscope is being driven, the
一方、センサ基板230の一端部に配設した2つの磁気センサ231a,231bが同時に永久磁石を検出した場合、判別制御部300は、センサ基板230に配設した3つの磁気センサ231a,231b,231cをすべて判別用検出部231Bとして動作させることにより、それぞれの磁気センサ231a,231b,231cからの検出信号と、予めメモリに格納した永久磁石の配置態様とを比較することにより照明光路Lに挿入された対物レンズa1,a2…の種類を判別し、その判別結果を外部出力することができる。
On the other hand, when the two
上記のように構成した位置検出装置によれば、相互間隔が互いに異なる位置規定用検出部231A及び判別用検出部231Bを備えて検出部231を構成しているため、これらを共通の円弧上に配設した場合にも、被検出部240a,240b…を誤検出する恐れがなくなる。これにより、被検出部240a,240b…を構成する複数の永久磁石240a1,240a2,240a3…に関しても共通の円周上に配設することが可能となり、レボルバ10の外径が大型化する事態を防止することができる。しかも、対物レンズa1,a2…の識別数を増やす場合には、合計12個まではそのまま対応することができ、それ以上増やす場合であっても、位置規定用検出部231Aを構成する2つの磁気センサ231a,231bの相互間隔とは異なる間隔で、センサ基板230に4つめの永久磁石を配設すれば良いため、装置が大幅に大型化する事態を招来することもない。
According to the position detection device configured as described above, the
さらに付言すれば、判別用検出部231Bとして、永久磁石240a1,240a2,240a3…が存在するか否かの他に永久磁石240a1,240a2,240a3…がN極であるかS極であるかの3値を検出するものを適用しているため、センサ基板230の一端部に配設した2つの磁気センサ231a,231bを位置規定用検出部231A及び判別用検出部231Bとして兼用することができるようになり、より一層の小型化を図ることが可能となる。
In addition, in addition to whether or not the permanent magnets 240a1, 240a2, 240a3,... Exist as the determination detection unit 231B, whether the permanent magnets 240a1, 240a2, 240a3,. Since the sensor for detecting the value is applied, the two
(実施の形態4)
上述したように、実施の形態3では、判別用検出部として、永久磁石が存在するか否かの他に永久磁石がN極であるかS極であるかの3値を検出するものを適用しているが、判別用検出部は必ずしも3値を検出するものに限らず、以下に記載する実施の形態4のように、2値を検出するものを判別用検出部として適用することも可能である。
(Embodiment 4)
As described above, in the third embodiment, as the detection unit for determination, one that detects three values of whether the permanent magnet is the N pole or the S pole is applied in addition to whether the permanent magnet exists. However, the detection unit for determination is not necessarily limited to the unit that detects three values, and a unit that detects binary values can be applied as the detection unit for determination as in the fourth embodiment described below. It is.
図12は、本発明の実施の形態4である位置検出装置の構成を概念的に示したものである。ここで例示する位置検出装置は、図1に示した実施の形態1と同様に、複数の対物レンズ(光学要素)a1,a2…を保持したレボルバ(保持体)10と、このレボルバ10を支持する顕微鏡本体(装置本体)20とを備えた顕微鏡を適用対象とするものである。レボルバ10が顕微鏡本体20に対して所定の回転軸心RC回りに回転可能に配設してあり、複数の対物レンズa1,a2…を択一的に照明光路Lに挿入することが可能である点、レボルバ10に7つの対物レンズa1,a2…が回転軸心RCを中心とした共通の円周上において互いに等間隔となるように配設してある点、落射照明光学系bを備えた点は、実施の形態1と同様であり、実施の形態1とは主に検出部及び被検出部の構成が異なっている。尚、実施の形態4において実施の形態1と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
FIG. 12 conceptually shows the configuration of the position detection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The position detection device illustrated here supports a revolver (holding body) 10 holding a plurality of objective lenses (optical elements) a1, a2,... And the
図12に示すように、実施の形態4では、矩形の平板状を成すセンサ基板330に検出部331として5つの磁気センサ(検出センサ)331a,331b,331c,331d,331eが設けてある。これらの磁気センサ331a,331b,331c,331d,331eは、対向して配置される永久磁石が存在するか否かの2値を検出し、その検出結果を判別制御部400に対して出力するもので、レボルバ10の回転軸心RCを中心とした共通の円弧上に配設してある。これら5つの磁気センサ331a,331b,331c,331d,331eのうち、本実施の形態4では、センサ基板330の一端部に配置した2つの磁気センサ331a,331bによって位置規定用検出部331Aを構成する一方、センサ基板330の他端部に配置した残りの3つの磁気センサ331c,331d,331eによって判別用検出部331Bを構成している。すなわち、位置規定用検出部331Aを構成する2つの磁気センサ331a,331bと、判別用検出部331Bを構成する3つの磁気センサ331c,331d,331eとでは、互いに相互間隔が異なるように配設して検出条件を相違させるようにしている。より具体的に説明すると、図13に示すように、検出部331の位置規定用検出部331Aでは、2つの磁気センサ331a,331bが相互間隔Hを確保した位置に配置してある一方、判別用検出部331Bでは、磁気センサ331c,331d,331eが相互間隔J(>H)を確保した位置に配置してある。互いに隣接する位置規定用検出部331Aの磁気センサ331bと判別用検出部331Bの磁気センサ331cとの間には、上述した相互間隔H,Jのいずれにも一致しない間隔Kが確保してある。尚、実施の形態4において位置規定用検出部331Aの2つの磁気センサ331a,331bに確保した相互間隔Hを、判別用検出部331Bの磁気センサ331c,331d,331eに確保した相互間隔Jよりも大きく設定する場合、相互間隔Hは、相互間隔Jの整数倍に一致しない値である必要がある。磁気センサ331a,331b,331c,331d,331eとしては、例えばホールICを適用することができる。
As shown in FIG. 12, in the fourth embodiment, five magnetic sensors (detection sensors) 331 a, 331 b, 331 c, 331 d, and 331 e are provided as
一方、レボルバ10には、センサ基板330の磁気センサ331a,331b,331c,331d,331eを配設した円弧に一致する円周上に複数の被検出部340a,340b…が設けてある。被検出部340a,340b…は、それぞれ5つの永久磁石を配置できるだけの領域を確保して構成したもので、対物レンズa1,a2…に対応する数だけ互いに等間隔となる位置に配設してある。つまり、本実施の形態4では、レボルバ10の外周部において回転軸心RCを中心とした円周上の互いに等間隔となる7位置にそれぞれ被検出部340a,340b…が設けてある。これらの被検出部340a,340b…は、対物レンズa1,a2…の配設位置に対応付けてあり、任意の対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入された場合、対応するものがセンサ基板330に対向して配置されることになる。図12からも明らかなように、隣接する被検出部340a,340b…の相互間隔Qは、センサ基板330に配設した5つの磁気センサ331a,331b,331c,331d,331eの相互間隔のいずれよりも十分に大きく設定してあり、隣接する2つの被検出部340a,340b…が同時にセンサ基板330の一端部に配設した2つの磁気センサ331a,331bによって検出されることはない。
On the other hand, the
個々の被検出部340a,340b…には、互いに固有となる態様で5つの永久磁石(被検出子)340a1,340a2,340a3,340a4,340a5…が配設してある。図14は、上述した被検出部340a,340b…に対する永久磁石340a1,340a2,340a3,340a4,340a5…の配置態様を示したものである。図からも明らかなように、本実施の形態4では、位置規定用検出部331Aの2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石の存在を検出することを条件として合計8個の配置態様が設定可能である。これらの配置態様のうちの7個を、被検出部340a,340b…における永久磁石340a1,340a2,340a3,340a4,340a5…の配置態様として適用し、それぞれに対物レンズa1,a2…の種類を対応付けた状態で、後述する判別制御部400の図示せぬメモリに格納してある。それぞれの被検出部340a,340b…において位置規定用検出部331Aの磁気センサ331a,331bに対応して配置された永久磁石が位置規定用被検出部を構成し、かつそれぞれの被検出部340a,340b…において判別用検出部331Bの磁気センサ331c,331d,331eに対応して配置された永久磁石が判別用被検出部を構成している。
Each of the detected
位置規定用検出部331Aは、2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石の存在を検出する必要がある。これは、位置規定用検出部331Aを構成する磁気センサ331a,331bの一方のみが永久磁石の存在を検出しただけでは、検出した永久磁石が被検出部340a,340b…のいずれに配置されたものであるかを識別できないためである。つまり、位置規定用検出部331Aを構成する2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石の存在を検出する状態は、図13の(a)に示すように、被検出部340a,340b…がセンサ基板330に完全に対向した以外には発生しない。逆に、顕微鏡本体20に対してレボルバ10が回転途中にあって、図13の(b)に示すように、センサ基板330に対して被検出部340a,340b…が完全に対向していない場合には、位置規定用検出部331Aを構成する2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石の存在を検出することはあり得ない。従って、位置規定用検出部331Aを構成する2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石の存在を検出すれば、いずれかの対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入されたと判断することができる。判別用検出部331Bに関しても、対向する位置に永久磁石が存在するか否かの2値を検出できるものであれば良い。
The
上記のように構成した位置検出装置においては、まず、顕微鏡が駆動されている間、判別制御部400は、センサ基板330の一端部に配設した位置規定用検出部331Aとなる2つの磁気センサ331a,331bを常時動作させた状態に維持し、これら2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石の存在を検出したか否かを監視する。センサ基板330の両端部に配設した2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石を検出しない場合、判別制御部400は、センサ基板330に対して被検出部340a,340b…が完全に対向した状態にないと判断し、換言すれば、いずれの対物レンズa1,a2…も照明光路Lに挿入されていないと判断し、後述の処理を実施することなく今回の判別処理を終了する。
In the position detection apparatus configured as described above, first, while the microscope is being driven, the
一方、センサ基板330の両端部に配設した2つの磁気センサ331a,331bが同時に永久磁石を検出した場合、判別制御部400は、センサ基板330の他端部に配設した判別用検出部331Bとなる3つの磁気センサ331c,331d,331eをすべて動作させることにより、それぞれの磁気センサ331c,331d,331eからの検出信号と、予めメモリに格納した永久磁石の配置態様とを比較することにより照明光路Lに挿入された対物レンズa1,a2…の種類を判別し、その判別結果を外部出力することができる。
On the other hand, when the two
上記のように構成した位置検出装置によれば、相互間隔が互いに異なる位置規定用検出部331A及び判別用検出部331Bを備えて検出部331を構成しているため、これらを共通の円弧上に配設した場合にも、被検出部340a,340b…を誤検出する恐れがなくなる。これにより、被検出部340a,340b…を構成する複数の永久磁石340a1,340a2,340a3,340a4,340a5…に関しても共通の円周上に配設することが可能となり、レボルバ10の外径が大型化する事態を防止することができる。しかも、対物レンズa1,a2…の識別数を増やす場合には、合計8個までそのまま対応することができ、それ以上増やす場合であっても、位置規定用検出部331Aを構成する2つの磁気センサ331a,331bの相互間隔とは異なる間隔で、センサ基板330に4つめの永久磁石を配設すれば良いため、装置が大幅に大型化する事態を招来することもない。
According to the position detection device configured as described above, the
(実施の形態5)
上述したように、実施の形態1〜実施の形態4では、相互間隔が互いに異なるように位置規定用検出部及び判別用検出部を配設することによって検出条件を相互に相違させるようにしているが、必ずしもこれに限らず、以下に記載する実施の形態5のように、検出部の検出する検出対象そのものを異なるものとして検出条件を相違させるようにすることも可能である。
(Embodiment 5)
As described above, in the first to fourth embodiments, the detection conditions are made different from each other by disposing the position defining detection unit and the discrimination detection unit so that the mutual intervals are different from each other. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to make the detection conditions different by making the detection target itself detected by the detection unit different as in the fifth embodiment described below.
図15は、本発明の実施の形態5である位置検出装置の構成を概念的に示したものである。ここで例示する位置検出装置は、図1に示した実施の形態1と同様に、複数の対物レンズ(光学要素)a1,a2…を保持したレボルバ(保持体)10と、このレボルバ10を支持する顕微鏡本体(装置本体)20とを備えた顕微鏡を適用対象とするものである。レボルバ10が顕微鏡本体20に対して所定の回転軸心RC回りに回転可能に配設してあり、複数の対物レンズa1,a2…を択一的に照明光路Lに挿入することが可能である点、レボルバ10に7つの対物レンズa1,a2…が回転軸心RCを中心とした共通の円周上において互いに等間隔となるように配設してある点、落射照明光学系bを備えた点は、実施の形態1と同様であり、実施の形態1とは主に検出部及び被検出部の構成が異なっている。尚、実施の形態5において実施の形態1と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
FIG. 15 conceptually shows the configuration of the position detection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The position detection device illustrated here supports a revolver (holding body) 10 holding a plurality of objective lenses (optical elements) a1, a2,... And the
図15に示すように、実施の形態5では、矩形の平板状を成すセンサ基板430に検出部431として4つの磁気センサ(検出センサ)431a,431b,431c,431dが設けてある。これらの磁気センサ431a,431b,431c,431dは、対向して配置される永久磁石が存在するか否か、並びに永久磁石が対向して配置された場合にその永久磁石が「N極」であるか「S極」であるかの3値を検出することができるもので、レボルバ10の回転軸心RCを中心とした共通の円弧上に互いに等間隔Mに配設してある。これら4つの磁気センサ431a,431b,431c,431dのうち、本実施の形態5では、センサ基板430の一端部に配置した1つの磁気センサ431aによって位置規定用検出部431Aを構成する一方、センサ基板430の他端部に配置した残りの3つの磁気センサ431b,431c,431dによって判別用検出部431Bを構成している。位置規定用検出部431Aを構成する磁気センサ431aは、N極の永久磁石のみを検出対象とし、N極の永久磁石を検出した場合、その検出信号を後述する判別制御部500に対して出力するものである。判別用検出部431Bを構成する3つの磁気センサ431b,431c,431dは、それぞれ位置規定用検出部431Aとは検出対象が異なり、S極の永久磁石のみを検出対象とし、S極の永久磁石を検出した場合、その検出信号を個別に判別制御部500に対して出力するものである。磁気センサ431a,431b,431c,431dとしては、例えばホールICを適用することができる。
As shown in FIG. 15, in the fifth embodiment, four magnetic sensors (detection sensors) 431a, 431b, 431c, and 431d are provided as the
一方、レボルバ10には、センサ基板430の磁気センサ431a,431b,431c,431dを配設した円弧に一致する円周上に複数の被検出部440a,440b…が設けてある。被検出部440a,440b…は、それぞれ4つの永久磁石を配置できるだけの領域を確保して構成したもので、対物レンズa1,a2…に対応する数だけ互いに等間隔となる位置に配設してある。つまり、本実施の形態5では、レボルバ10の外周部において回転軸心RCを中心とした円周上の互いに等間隔となる7位置にそれぞれ被検出部440a,440b…が設けてある。これらの被検出部440a,440b…は、対物レンズa1,a2…の配設位置に対応付けてあり、任意の対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入された場合、対応するものがセンサ基板430に対向して配置されることになる。
On the other hand, the
個々の被検出部440a,440b…には、互いに固有となる態様で4つの永久磁石(被検出子)440a1,440a2,440a3,440a4…が配設してある。図17は、上述した被検出部440a,440b…に対する永久磁石440a1,440a2,440a3,440a4…の配置態様を示したものである。図からも明らかなように、本実施の形態5では、位置規定用検出部431Aの磁気センサ431aがN極の永久磁石を検出することを条件として合計8個の配置態様が設定可能である。これらの配置態様のうちの7個を、被検出部440a,440b…における永久磁石440a1,440a2,440a3,440a4…の配置態様として適用し、それぞれに対物レンズa1,a2…の種類を対応付けた状態で、後述する判別制御部500の図示せぬメモリに格納してある。それぞれの被検出部440a,440b…において位置規定用検出部431Aの磁気センサ431aに対応して配置された永久磁石が位置規定用被検出部を構成し、かつそれぞれの被検出部440a,440b…において判別用検出部431Bの磁気センサ431b,431c,431dに対応して配置された永久磁石が判別用被検出部を構成している。
Each of the detected
上述したように、位置規定用検出部431Aは、N極の永久磁石のみを検出対象とするものであり、被検出部440a,440b…のそれぞれには位置規定用検出部431Aに対応する部位にN極の永久磁石を配置する一方、その他にはS極の永久磁石を用いるようにしている。従って、位置規定用検出部431Aを構成する磁気センサ431aがN極の永久磁石を検出する状態は、図16の(a)に示すように、被検出部440a,440b…がセンサ基板430に完全に対向した以外には発生しない。逆に、顕微鏡本体20に対してレボルバ10が回転途中にあって、図16の(b)に示すように、センサ基板430に対して被検出部440a,440b…が完全に対向していない場合には、位置規定用検出部431Aを構成する磁気センサ431aがN極の永久磁石を検出することはあり得ない。従って、位置規定用検出部431Aを構成する磁気センサ431aがN極の永久磁石を検出すれば、いずれかの対物レンズa1,a2…が照明光路Lに挿入されたと判断することができる。
As described above, the position defining
上記のように構成した位置検出装置においては、まず、顕微鏡が駆動されている間、判別制御部500は、センサ基板430の一端部に配設した位置規定用検出部431Aを構成する磁気センサ431aを常時動作させた状態に維持し、この磁気センサ431aがN極の永久磁石を検出したか否かを監視する。センサ基板430の一端部に配設した磁気センサ431aがN極の永久磁石を検出しない場合、判別制御部500は、センサ基板430に対して被検出部440a,440b…が完全に対向した状態にないと判断し、換言すれば、いずれの対物レンズa1,a2…も照明光路Lに挿入されていないと判断し、後述の処理を実施することなく今回の判別処理を終了する。
In the position detection apparatus configured as described above, first, while the microscope is being driven, the
一方、センサ基板430の一端部に配設した磁気センサ431aがN極の永久磁石を検出した場合、判別制御部500は、センサ基板430の他端部に配設した3つの磁気センサ431b,431c,431dをすべて動作させることにより、それぞれの磁気センサ431b,431c,431dからの検出信号と、予めメモリに格納した永久磁石の配置態様とを比較することにより照明光路Lに挿入された対物レンズa1,a2…の種類を判別し、その判別結果を外部出力することができる。
On the other hand, when the
上記のように構成した位置検出装置によれば、互いに検出対象がN極とS極とで異なる位置規定用検出部431A及び判別用検出部431Bを備えて検出部431を構成しているため、これらを共通の円弧上に配設した場合にも、被検出部440a,440b…を誤検出する恐れがなくなる。これにより、被検出部440a,440b…を構成する複数の永久磁石440a1,440a2,440a3,440a4…に関しても共通の円周上に配設することが可能となり、レボルバ10の外径が大型化する事態を防止することができる。しかも、対物レンズa1,a2…の識別数を増やす場合には、合計8個までそのまま対応することができ、さらに増やす場合であっても、判別用検出部431Bとなる磁気センサを1つ増やせば良いため、装置が大幅に大型化する事態を招来することもない。
According to the position detection device configured as described above, the
尚、上述した実施の形態1〜実施の形態5ではいずれも、複数の対物レンズa1,a2…を保持したレボルバ10と、このレボルバ10を支持する顕微鏡本体20とを備えた顕微鏡を適用対象とし、照明光路Lに挿入された対物レンズを判別するものを例示しているが、必ずしもレボルバに保持させた対物レンズを判別するものに限らない。例えば、ターレット上の光学素子を判別等するものであっても良い。また、顕微鏡のレボルバに適用する場合であっても、対物レンズの数が7である必要はなく、その他の数を保持するレボルバにも適用することは可能である。照明光学系が落射照明光学系である必要もない。
In any of the first to fifth embodiments described above, a microscope including a
また、上述した実施の形態〜実施の形態5ではいずれも、保持部と装置本体とが所定の軸心回りに相対的に回転するものを例示しているが、必ずしも回転に限らず、直線上をスライド移動するものにも適用することが可能である。この場合の移動軌跡は直線となる。 Further, in each of the above-described embodiments to the fifth embodiment, the holding unit and the apparatus main body are illustrated as rotating relative to each other around a predetermined axis. It is also possible to apply to the one that slides. In this case, the movement trajectory is a straight line.
さらに、上述した実施の形態〜実施の形態5ではいずれも、検出部として磁気センサを適用し、被検出子として永久磁石を適用したものを例示しているが、必ずしも磁気を利用したものに限らない。例えば、光学的センサとその被検出手段等を用いても良い。尚、磁気を利用した場合に上述した実施の形態では、磁石が存在するか否か、磁石がN極であるかS極であるかを検出するものを例示しているが、例えば磁気の強弱を検出するように構成しても構わない。 Furthermore, in all of the above-described embodiment to embodiment 5, a magnetic sensor is applied as the detection unit and a permanent magnet is applied as the detected element. However, the detection unit is not necessarily limited to the one using magnetism. Absent. For example, an optical sensor and its detection means may be used. In the above-described embodiment when magnetism is used, the detection of whether or not a magnet is present and whether the magnet is an N pole or an S pole is exemplified. You may comprise so that it may detect.
10 レボルバ
20 顕微鏡本体
31 検出部
31A 位置規定用検出部
31B 判別用検出部
31a,31b,31c 磁気センサ
40a,40b 被検出部
40a1,40a2,40a3 永久磁石
131 検出部
131A 位置規定用検出部
131B 判別用検出部
131a,131b,131c,131d,131e 磁気センサ
140a,140b 被検出部
140a1,140a2,140a3,140a4,140a5 永久磁石
231 検出部
231A 位置規定用検出部
231B 判別用検出部
231a,231b,231c 磁気センサ
240a,240b 被検出部
240a1,240a2,240a3 永久磁石
331 検出部
331A 位置規定用検出部
331B 判別用検出部
331a,331b,331c,331d,331e 磁気センサ
340a,340b 被検出部
340a1,340a2,340a3,340a4,340a5 永久磁石
431 検出部
431A 位置規定用検出部
431B 判別用検出部
431a,431b,431c,431d 磁気センサ
440a,440b 被検出部
440a1,440a2,440a3,440a4 永久磁石
RC 回転軸心
a1,a2 対物レンズ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記保持体及び前記装置本体のいずれか他方であってこれら保持体及び装置本体が相対的に移動した場合の前記検出部の移動軌跡上に配設した複数の被検出部と
を備え、前記検出部が検出した被検出部の検出結果に基づいて装置本体に対する保持体の相対位置を判別する位置検出装置であって、
前記検出部は、前記被検出部に対する相対的な移動軌跡が共通となる位置に、相互に検出条件が異なる位置規定用検出部及び判別用検出部を配設して構成したものであり、
前記複数の被検出部は、それぞれ前記位置規定用検出部が検出対象とする位置規定用被検出部と、前記判別用検出部が検出対象とする判別用被検出部とを有し、前記位置規定用検出部が位置規定用被検出部を検出した際に前記判別用検出部によって検出可能となる位置に判別用被検出部を配設したことを特徴とする位置検出装置。 A detector disposed on either the relatively moving holder or the apparatus main body;
A plurality of detected parts disposed on a movement locus of the detection unit when the holding body and the apparatus main body move relative to each other. A position detection device that determines the relative position of the holding body with respect to the device main body based on the detection result of the detected portion detected by the unit,
The detection unit is configured by arranging a position defining detection unit and a discrimination detection unit having different detection conditions at positions where the relative movement trajectory with respect to the detected unit is common,
Each of the plurality of detection units includes a position definition detection unit to be detected by the position definition detection unit, and a discrimination detection unit to be detected by the discrimination detection unit, and the position A position detection device comprising: a detection target part for determination that is detected by the detection part for detection when the detection part for position detection detects the detection part for position definition.
前記保持体及び前記装置本体のいずれか他方であってこれら保持体及び装置本体が前記回転軸心を中心として相対的に回転した場合に前記検出部によって検出可能となる位置に配設した複数の被検出部と
を備え、前記検出部が検出した被検出部の検出結果に基づいて装置本体に対する保持体の相対回転位置を判別する位置検出装置であって、
前記検出部は、前記被検出部に対する相対的な移動軌跡が共通の円弧となる位置に、相互に検出条件が異なる位置規定用検出部及び判別用検出部を配設して構成したものであり、
前記複数の被検出部は、それぞれ前記位置規定用検出部が検出対象とする位置規定用被検出部と、前記判別用検出部が検出対象とする判別用被検出部とを有し、前記位置規定用検出部が位置規定用被検出部を検出した際に前記判別用検出部によって検出可能となる位置に判別用被検出部を配設したことを特徴とする位置検出装置。 A detection unit disposed on either the holding body or the apparatus main body that rotates relative to a predetermined rotation axis;
A plurality of the holders and the apparatus main body disposed at positions that can be detected by the detection unit when the holder and the apparatus main body rotate relative to each other about the rotation axis. A position detection device that determines a relative rotational position of the holding body with respect to the device main body based on a detection result of the detection portion detected by the detection portion,
The detection unit is configured by arranging a position defining detection unit and a discrimination detection unit having different detection conditions at positions where the relative movement locus with respect to the detected unit is a common arc. ,
Each of the plurality of detection units includes a position definition detection unit to be detected by the position definition detection unit, and a discrimination detection unit to be detected by the discrimination detection unit, and the position A position detection device comprising: a detection target part for determination that is detected by the detection part for detection when the detection part for position detection detects the detection part for position definition.
保持体及び装置本体のいずれか一方に配設した検出部と、
前記保持体及び前記装置本体のいずれか他方であってこれら保持体及び装置本体が前記回転軸心を中心として相対的に回転した場合に前記検出部によって検出可能となる位置に配設した複数の被検出部と
を備え、前記検出部が検出した被検出部の検出結果に基づいて装置本体の基準位置に配置された光学要素を判別する位置検出装置であって、
前記検出部は、前記被検出部に対する相対的な移動軌跡が共通の円弧となる位置に、相互に検出条件が異なる位置規定用検出部及び判別用検出部を配設して構成したものであり、
前記複数の被検出部は、それぞれ前記位置規定用検出部が検出対象とする位置規定用被検出部と、前記判別用検出部が検出対象とする判別用被検出部とを有し、前記位置規定用検出部が位置規定用被検出部を検出した際に前記判別用検出部によって検出可能となる位置に判別用被検出部を配設したことを特徴とする位置検出装置。 A switching mechanism that switches the optical elements arranged at the reference position of the apparatus main body by rotating the holding body holding a plurality of optical elements relative to the apparatus main body about a predetermined rotation axis. age,
A detector disposed on either the holding body or the apparatus main body;
A plurality of the holders and the apparatus main body disposed at positions that can be detected by the detection unit when the holder and the apparatus main body rotate relative to each other about the rotation axis. A position detecting device that determines an optical element arranged at a reference position of the apparatus main body based on a detection result of the detected portion detected by the detecting portion,
The detection unit is configured by arranging a position defining detection unit and a discrimination detection unit having different detection conditions at positions where the relative movement locus with respect to the detected unit is a common arc. ,
Each of the plurality of detection units includes a position definition detection unit to be detected by the position definition detection unit, and a discrimination detection unit to be detected by the discrimination detection unit, and the position A position detection device comprising: a detection target part for determination that is detected by the detection part for detection when the detection part for position detection detects the detection part for position definition.
前記位置規定用被検出部は、前記位置規定用検出部の各検出センサに対応する部位にそれぞれ被検出子を有する一方、前記判別用被検出部は、前記判別用検出部の検出センサに対応する部位に、複数の検出部で互いに固有となる態様で被検出子を配設したものであり、
前記判別用検出部は、前記位置規定用検出部の検出センサがいずれも被検出子を検出した場合にすべての検出センサを駆動することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一つに記載の位置検出装置。 Each of the position defining detection unit and the discrimination detecting unit includes a plurality of detection sensors, and the mutual interval of the detection sensors constituting the position regulating detection unit and the mutual interval of the detection sensors constituting the discrimination detecting unit Are arranged so that they are different from each other, and the detection conditions are different from each other.
The detected part for position definition has a detection element in a part corresponding to each detection sensor of the detection part for position definition, while the detected part for determination corresponds to a detection sensor of the detection unit for determination In a part to be detected, a plurality of detection units are arranged with detection objects in a manner unique to each other,
The detection unit for discrimination drives all the detection sensors when any of the detection sensors of the detection unit for position regulation detects a detected element. The position detection apparatus described in one.
前記判別用検出部は、前記位置規定用検出部の検出センサが対応する値を検出した場合にすべての検出センサを駆動することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一つに記載の位置検出装置。 The detection sensor outputs at least three values as detection results of individual detection elements, and makes the detection conditions different from each other by detecting different values between the position defining detection unit and the discrimination detection unit. And
The detection unit for determination drives all the detection sensors when the detection sensor of the detection unit for position regulation detects a corresponding value. The position detection device described.
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