JP2014174545A - 顕微鏡のリボルバー駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相異なる倍率を有する複数の対物レンズが装着されたリボルバーを正確で安定して回転および停止できる顕微鏡のリボルバー駆動装置を提供する。
【解決手段】顕微鏡リボルバー駆動装置は、回転駆動され、螺旋状にガイド溝が形成された螺旋状のガイド溝部と回転軸に対して垂直にガイド溝が形成された直線状のガイド溝部からなるガイド溝が形成されている螺旋状回転カムと、前記螺旋状回転カムのガイド溝に嵌合される複数のインデックス部を備え、前記螺旋状回転カムの回転軸方向と平行である平面上で回転運動だけをするインデックス回転板と、前記インデックス回転板の回転運動と連動して回転するリボルバー回転体を含む。ここで、前記螺旋状回転カムが回転すれば、前記インデックス回転板が回転し、前記インデックス部が前記直線状のガイド溝部に到達すれば、前記螺旋状回転カムが回転してもインデックス部はそれ以上移動せずに停止する。
【選択図】図３

Description

本発明は顕微鏡のリボルバー駆動装置に関し、より詳しくは、相異なる倍率を有する複数の対物レンズが装着されたリボルバーを正確で安定して回転および停止できる顕微鏡のリボルバー駆動装置に関する。

顕微鏡は、相異なる倍率を有する複数の対物レンズ（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｌｅｎｓ）が装着されたリボルバー（ｒｅｖｏｌｖｅｒ）を備える。使用者は、試料の観察に適した倍率を有する対物レンズを選択し、リボルバーを回転させて、選択した対物レンズを試料上部に位置させた後、試料を観察する。前記リボルバーは使用者によって手動で回転駆動されたり、モータを利用して自動的に回転駆動され、最近には、使用の便宜性、回転駆動の正確性などのために、モータを利用した自動リボルバー駆動装置が主に用いられている。

図１は従来技術による顕微鏡リボルバー駆動装置の一例を示す図である。図１に示されているように、従来のリボルバー駆動装置は、顕微鏡に固定装着されるリボルバー固定体２、前記リボルバー固定体２に回転可能に装着されるリボルバー回転体４、前記リボルバー回転体４の下部に取り付けられ、相異なる倍率を有する複数の対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃおよび前記リボルバー回転体４の下部に装着される駆動モータ部８を備える。前記駆動モータ部８の回転軸は前記リボルバー固定体２に固定して取り付けられ、前記駆動モータ部８の本体は前記リボルバー回転体４に固定装着されるので、前記駆動モータ部８の回転軸を回転させると、前記リボルバー回転体４がリボルバー固定体２に対して回転駆動される。図１に示されたリボルバー駆動装置は、リボルバー回転体４を回転させるための機械的構成が簡単で、リボルバー回転体４および駆動モータ部８を手動で操作できる長所はあるが、リボルバー回転体４の外形が複雑で、顕微鏡作業の際、リボルバーの下部に突出形成された駆動モータ部８が使用者の視野を遮ったり、リボルバー回転体４を正確な位置に位置させるために、駆動モータ部８を正確に制御しなければならない短所がある。

図２は従来技術による顕微鏡リボルバー駆動装置の他の例を示す図である。図２に示されたリボルバー駆動装置においては、駆動モータ部９が前記リボルバー固定体２およびリボルバー回転体４の側面に装着される。前記駆動モータ部９の本体は前記リボルバー固定体２に固定取り付けられ、前記駆動モータ部９の回転部（図示せず）は前記リボルバー回転体４と直接歯車結合して、前記リボルバー回転体４を回転させるようになっている。図２に示されたリボルバー駆動装置は、機械的なストップモーションの実現が容易であるが、正確な位置に前記リボルバー回転体４を位置（停止）させるためには駆動モータ部９の動作を非常に正確に制御しなければならない短所がある。また、図２に示されたリボルバー駆動装置は手動操作が不可能で、騒音が発生する短所がある。

本発明の目的は、小さくてコンパクトな構造を持つことによって、小型正立顕微鏡にも容易に装着できる顕微鏡のリボルバー駆動装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、機械的に正確で安定してリボルバー回転体を回転および停止することによって、モータ駆動を正確に制御しなくてもリボルバー回転体の位置誤差を最小化することができる顕微鏡のリボルバー駆動装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、モータの突出位置を最小化して顕微鏡作業の際、作業者の視野を妨害しない顕微鏡のリボルバー駆動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、駆動モータ部によって回転駆動され、螺旋状にガイド溝が形成された螺旋状のガイド溝部と回転軸に対して垂直にガイド溝が形成された直線状のガイド溝部からなるガイド溝が形成されている螺旋状回転カム；前記螺旋状回転カムのガイド溝に嵌合される複数のインデックス部を備え、前記螺旋状回転カムの回転軸方向と平行である平面上で回転運動だけをするインデックス回転板；および前記インデックス回転板の回転運動と連動して回転するリボルバー回転体を含み、前記螺旋状回転カムが回転すれば、螺旋状のガイド溝部に嵌合されている前記インデックス部が前記螺旋状回転カムの回転軸方向に沿って水平移動することによって、前記インデックス回転板が回転し、前記インデックス部が前記螺旋状のガイド溝部を経て前記直線状のガイド溝部に到達すれば、前記螺旋状回転カムが回転してもインデックス部はそれ以上移動せずに停止することを特徴とする顕微鏡リボルバー駆動装置を提供する。

本発明によるリボルバー駆動装置は、小さくてコンパクトな構造を持つことによって、小型正立顕微鏡にも容易に装着でき、機械的に正確で安定してリボルバー回転体を回転および停止することによって、モータ駆動を正確に制御しなくてもリボルバー回転体の位置誤差を最小化できる。

従来技術による顕微鏡リボルバー駆動装置の一例を示す図である。 従来技術による顕微鏡リボルバー駆動装置の他の例を示す図である。 本発明の一実施例による顕微鏡リボルバー駆動装置の構造を示す斜視図である。 本発明の一実施例による顕微鏡リボルバー駆動装置の構造を示す平面図である。 本発明による顕微鏡リボルバー駆動装置の動作過程を説明するための平面図（Ａ）および正面図（Ｂ）である。

以下、添付図面を参照して、本発明を詳しく説明する。

図３および図４は、それぞれ本発明の一実施例による顕微鏡リボルバー駆動装置の構造を示す斜視図および平面図である。図３および図４に示されているように、本発明による顕微鏡リボルバー駆動装置は、駆動モータ部１０によって回転駆動される螺旋状回転カム（ｒｏｔａｒｙ ｃａｍ）２０、インデックス回転板（ｒｏｔａｒｙ ｉｎｄｅｘ ｐｌａｔｅ）３０、およびリボルバー回転体６０を含む。

前記駆動モータ部１０は螺旋状回転カム２０およびインデックス回転板３０を通じてリボルバー回転体６０を回転させる回転力を提供するものである。前記駆動モータ部１０の本体は顕微鏡本体、例えば、リボルバー固定体２（図１参照）に固定して取り付けられ、前記駆動モータ部１０の回転軸は前記螺旋状回転カム２０に連結して、前記駆動モータ部１０によって前記螺旋状回転カム２０が回転する。前記駆動モータ部１０の回転軸は螺旋状回転カム２０の中心に直接嵌合されて、前記螺旋状回転カム２０を直接回転駆動させることができ、図３および図４に示されているように、前記駆動モータ部１０の回転軸に平歯車（ｓｐｕｒ ｇｅａｒ）１２を装着し、前記螺旋状回転カム２０の外周面に、前記平歯車１２に噛み合うギヤ部２２を形成した後、前記駆動モータ部１０の平歯車１２と螺旋状回転カム２０のギヤ部２２を歯車結合し、前記駆動モータ部１０を駆動して前記螺旋状回転カム２０を回転させることもできる。

前記螺旋状回転カム２０の外周面には、螺旋状にガイド溝が形成された螺旋状のガイド溝部２４ａと前記螺旋状回転カム２０の回転軸に対して垂直にガイド溝が形成された直線状のガイド溝部２４ｂからなるガイド溝２４が形成されている。前記螺旋状回転カム２０の回転により、前記螺旋状のガイド溝部２４ａも回転して前記螺旋状のガイド溝部２４ａの谷間は前記螺旋状回転カム２０の回転軸方向に水平移動する。反面、前記直線状のガイド溝部２４ｂの谷間は前記螺旋状回転カム２０の回転軸上の一定の位置に固定されている。

前記ガイド溝２４には前記インデックス回転板３０のインデックス部３２が嵌合され、前記インデックス回転板３０およびインデックス部３２は前記螺旋状回転カム２０の回転軸方向と平行である平面（つまり、地面と平行な平面）上で回転運動だけをする。したがって、前記螺旋状回転カム２０が回転（例えば、図３のＡ方向、つまり、地面に垂直方向に回転）すると、回転する螺旋状のガイド溝部２４ａに嵌合されており、地面と平行である平面上だけで移動するように移動経路が制限された前記インデックス部３２が前記螺旋状回転カム２０の回転軸方向に沿って水平移動することによって、前記インデックス回転板３０が回転する（例えば、図３のＢ方向、つまり、地面に水平な面で反時計方向に回転）。前記移動するインデックス部３２が前記螺旋状のガイド溝部２４ａを経て前記直線状のガイド溝部２４ｂに到達すれば、前記螺旋状回転カム２０が回転してもインデックス部３２はそれ以上移動せずに停止する。つまり、前記インデックス部３２が直線状のガイド溝部２４ｂに位置した状態では、前記駆動モータ部１０および螺旋状回転カム２０が回転しても、直線状のガイド溝部２４ｂの位置が固定されているので、前記インデックス回転板３０が回転せずに停止する。前記螺旋状回転カム２０がさらに回転して、螺旋状のガイド溝部２４ａに次のインデックス部３２が嵌合されれば、新しく嵌合されたインデックス部３２が前記螺旋状のガイド溝部２４ａに押されて移動しながら、前記インデックス回転板３０が再度回転する。

前記螺旋状回転カム２０は一定の速度で回転し、前記螺旋状のガイド溝部２４ａは前記インデックス部３２を所定距離、後述するように、対物レンズの倍率変換角度ほど移動させ、前記直線状のガイド溝部２４ｂは前記インデックス部３２の移動を所定時間停止する。例えば、前記螺旋状回転カム２０が３６０度回転の際、１つのインデックス部３２が回転移動および停止動作を行うと、前記螺旋状のガイド溝部２４ａは前記螺旋状回転カム２０の回転角度０度から角度ｄまで形成されており、前記直線状のガイド溝部２４ｂは回転角度ｄから角度３６０度まで形成される。ここで、ｄは９０ないし２７０度、好ましくは１８０ないし２７０度の角度であることがあり、前記角度が小さすぎるか大きすぎると、前記インデックス回転板３０の停止時間が長すぎるか短くなる。この場合、前記螺旋状回転カム２０が角度０からｄまで回転する間に１つのインデックス部３２が回転移動し、前記螺旋状回転カム２０が角度ｄから角度３６０度まで回転する間に前記インデックス部３２は停止する。

前記インデックス回転板３０は、前記螺旋状回転カム２０のガイド溝２４に嵌合される突出部である複数のインデックス部３２を備え、前述のように、前記螺旋状回転カム２０の回転により回転および停止動作を繰り返す。つまり、前記インデックス回転板３０に均一な角度間隔で形成された複数のインデックス部３２は前述した回転および停止動作を通して、前記インデックス回転板３０をステップ（ｓｔｅｐ）駆動（つまり、回転／停止動作の反復駆動）させ、前記インデックス部３２の個数により、前記インデックス回転板３０のステップ駆動回数が決定される。例えば、図３および図４に示されているように、前記インデックス回転板３０に４つのインデックス部３２が形成された場合、前記インデックス回転板３０が１回転するとき、前記インデックス回転板３０は４回のステップ（回転および停止）動作を繰り返す。前記インデックス回転板３０に形成されたインデックス部３２の個数は、前記螺旋状のガイド溝部２４ａの大きさにより変わることができるが、通常３つないし８つ、好ましくは４つである。

前記インデックス回転板３０の回転運動は、ギヤ、ベルトなどの通常の動力伝達手段によって、リボルバー回転体６０に伝達されてリボルバー回転体６０を回転させる。つまり、前記リボルバー回転体６０は前記インデックス回転板３０の回転運動と連動して回転し、前記インデックス回転板３０が回転する間に前記リボルバー回転体６０も回転し、前記インデックス回転板３０が停止する間に前記リボルバー回転体６０も停止する。例えば、前記インデックス回転板３０の外周面には、インデックス回転板ギヤ部３４が形成され、前記インデックス回転板ギヤ部３４は、必要に応じて、一つ以上の連結ギヤ４０を介在して、リボルバー回転体６０の外周面に形成されたギヤと歯車結合する。したがって、前記インデックス回転板３０が回転すれば、前記インデックス回転板３０に歯車結合した連結ギヤ４０および前記連結ギヤ４０に歯車結合したリボルバー回転体６０が回転する。前記リボルバー回転体６０には相異なる倍率を有する複数の対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃ（図１参照）が装着される。したがって、前記リボルバー回転体６０のステップ駆動により、前記リボルバー回転体６０に装着された複数の対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃが回転して測定位置で停止する動作が連続的に行われる。本発明による顕微鏡リボルバー駆動装置において、１つのインデックス部３２の回転および停止は１つの対物レンズ６ａの回転および停止運動に対応する。つまり、前記インデックス回転板３０の１ステップ（回転および停止動作）が対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃの倍率変換角度ほどリボルバー回転体６０を回転および停止する。

次に、図５を参照して、本発明による顕微鏡リボルバー駆動装置の動作について説明する。図５は本発明による顕微鏡リボルバー駆動装置の動作過程を説明するための平面図（Ａ）および正面図（Ｂ）である。図５に示されているように、駆動モータ部１０が動作して螺旋状回転カム２０が回転すれば、前記螺旋状回転カム２０の螺旋状のガイド溝部２４ａに嵌合されたインデックス部３２が反時計方向に９０度回転し（図５のＡ参照）、回転移動した前記インデックス部３２が前記螺旋状回転カム２０の直線状のガイド溝部２４ｂに到達すれば、前記インデックス部３２の移動が停止する。この状態では、前記駆動モータ部１０および螺旋状回転カム２０が所定時間の間、さらに回転しても、前記インデックス回転板３０は停止状態を維持する。その後、前記螺旋状回転カム２０がさらに回転して、螺旋状のガイド溝部２４ａに次のインデックス部３２が嵌合されれば、前記インデックス回転板３０が再度回転する。したがって、使用者が別途の操作を加えなければ、前記インデックス回転板３０およびそれに結合したリボルバー回転体６０は、それぞれの対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃ（図１参照）が測定位置に到達するまで回転し、それぞれの対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃ（図１参照）が測定位置に到達すれば、所定時間回転を停止する。したがって、使用者は所望する対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃ（図１参照）が測定位置に到達して停止したとき、駆動モータ部１０の動作を停止することによって、対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃ（図１参照）を正確な位置に位置させることができる。

本発明による顕微鏡リボルバー駆動装置は、小さくてコンパクトな構造を有するので大部分の小型正立顕微鏡に容易に装着することができ、駆動モータ部１０の突出を最小化して、使用者の作業視野を遮らず、ＤＩＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒａｓｔ）フィルターなどの脱着が容易である長所がある。また、本発明による顕微鏡リボルバー駆動装置は、機械的なステップモーションが実現可能であるため、使用者が駆動モータ部１０を正確に制御する必要がなく、リボルバー回転体６０が停止した所定時間の間に駆動モータ部１０を制御することによって、対物レンズ６ａ、６ｂ、６ｃ（図１参照）を測定位置に正確に位置させることができる。

Claims (3)

1. 駆動モータ部によって回転駆動され、螺旋状にガイド溝が形成された螺旋状のガイド溝部と回転軸に対して垂直にガイド溝が形成された直線状のガイド溝部からなるガイド溝が形成されている螺旋状回転カム；
   前記螺旋状回転カムのガイド溝に嵌合される複数のインデックス部を備え、前記螺旋状回転カムの回転軸方向と平行である平面上で回転運動だけをするインデックス回転板；および
   前記インデックス回転板の回転運動と連動して回転するリボルバー回転体を含み、
   前記螺旋状回転カムが回転すれば、螺旋状のガイド溝部に嵌合されている前記インデックス部が前記螺旋状回転カムの回転軸方向に沿って水平移動することによって、前記インデックス回転板が回転し、前記インデックス部が前記螺旋状のガイド溝部を経て前記直線状のガイド溝部に到達すれば、前記螺旋状回転カムが回転してもインデックス部はそれ以上移動せずに停止することを特徴とする顕微鏡リボルバー駆動装置。
2. 前記螺旋状回転カムは一定の速度で回転して、前記螺旋状のガイド溝部は前記インデックス部を所定距離ほど移動させ、前記直線状のガイド溝部は前記インデックス部の移動を所定時間停止するステップ駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡リボルバー駆動装置。
3. 前記インデックス回転板に形成されたインデックス部の個数は４つであることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡リボルバー駆動装置。