JP2016033531A - 回転ステージ及び顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】回転ステージ及び顕微鏡において、回転盤の磨耗を防止する。【解決手段】回転ステージ１は、ベース部１０と、このベース部１０に対して回転可能に配置された回転盤２０と、この回転盤２０を固定する回転固定部３０と、を備え、この回転固定部３０は、回転盤２０に接触して回転盤２０を固定する接触部材３１を有し、この接触部材３１は、回転盤２０の非固定時において、回転盤２０を固定する固定位置とは離隔した離隔位置（Ｐ２）に保持される。【選択図】図４

Description

本発明は、回転ステージ及びこの回転ステージを備える顕微鏡に関する。

従来、回転ステージは、顕微鏡をはじめ、いろいろな装置に使用される。例えば、観察又は測定をしやすくするために、回転ステージを用いて、搭載されたサンプルの向きを変えるのが顕微鏡の使用例の１つである。

このような回転ステージを用いた顕微鏡において、回転ステージの調整部材によって回転軸と摺動部材との間のガタ量を調整することで、回転軸の回転中心に対するブレを抑制し、回転ステージの回転精度を維持する顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１０７３０１号公報

ところで、回転ステージは、搭載されている例えば観察又は測定のサンプルの向きを所望の方向に変えた後にその向きを維持できることが求められる。サンプルの向きを維持するためには回転盤に接触して回転盤を固定する接触部材を用いることが考えられるが、上記の回転精度を維持する顕微鏡では、そのような接触部材が設けられていない。接触部材を用いる場合には、回転盤の回転時において接触部材が回転盤に接触すると回転盤が磨耗する。

本発明の目的は、回転盤の磨耗を防止することができる回転ステージ及び顕微鏡を提供することである。

１つの態様では、回転ステージは、ベース部と、前記ベース部に対して回転可能に配置された回転盤と、前記回転盤を固定する回転固定部と、を備え、前記回転固定部は、前記回転盤に接触して前記回転盤を固定する接触部材を有し、前記接触部材は、前記回転盤の非固定時において、前記回転盤を固定する固定位置とは離隔した離隔位置に保持される。

他の１つの態様では、顕微鏡は、前記回転ステージを備える。

前記態様によれば、回転盤の磨耗を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る回転ステージを示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ部拡大図（その１）である。 図２のＢ部拡大図（その２）である。 本発明の一実施の形態に係る回転ステージを備える顕微鏡を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態の第１変形例における回転固定部等（図２のＢ部に対応）を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の第２変形例における回転固定部等（図２のＢ部に対応）を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る回転ステージを示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係る回転ステージ及び顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る回転ステージ１を示す斜視図である。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図３及び図４は、図２のＢ部拡大図である。
図１に示す回転ステージ１は、ベース部１０と、回転盤２０と、回転固定部３０と、を備える。

ベース部１０は、例えば矩形板状を呈する。ベース部１０には、図２〜図４に示す回転盤用貫通孔１０ａ及び上方突出部分１０ｂと、図１に示す固定孔１０ｃとが設けられている。

回転盤用貫通孔１０ａには、後述する回転盤２０が上方から挿入される。回転盤用貫通孔１０ａは、回転盤２０の回転盤本体２１の外周面が摺動可能な回転盤摺動部分１０ａ−１と、この回転盤摺動部分１０ａ−１よりも下方に設けられ回転盤摺動部分１０ａ−１よりも大径の段差部分である大径部分１０ａ−２と、を含む。

上方突出部分１０ｂは、回転盤用貫通孔１０ａの周囲の全周に亘って上方に突出した部分である。詳しくは後述するが、上方突出部分１０ｂには、回転盤本体２１のフランジ部２１ａの底面が摺動可能である。

図１に示す固定孔１０ｃは、回転ステージ１を他の装置に固定するための孔であり、例えば、ベース部１０の四隅のうちの２箇所に設けられている。
図２〜図４に示すように、回転盤２０は、回転盤本体２１と、回転盤保持リング２２と、固定ネジ２３と、を有する。なお、回転盤２０は、図示しない駆動源によって、ベース部１０に対して回転可能に配置されている。

回転盤本体２１は、例えば円板形状を呈する。回転盤本体２１の上部には、フランジ部２１ａが設けられている。回転盤本体２１は、フランジ部２１ａがベース部１０の上方突出部分１０ｂ上に位置するように、回転盤用貫通孔１０ａに上方から挿入される。

フランジ部２１ａの外周面には、全周に亘って外周溝２１ｂが設けられている。この外周溝２１ｂには、後述する接触部材３１が挿入される。
回転盤保持リング２２は、リング状（ドーナツ状）を呈し、例えば、回転盤本体２１の下端周縁の凹部に複数の固定ネジ２３により固定されることで、回転盤用貫通孔１０ａの大径部分１０ａ−２内に位置する。回転盤保持リング２２は、フランジ部２１ａとの間に回転盤摺動部分１０ａ−１を挟み込むように位置することで、回転盤本体２１が厚さ方向にベース部１０から抜けるのを防止することができる。

図１〜図４に示すように、回転固定部３０は、接触部材３１と、弾性体３２と、固定ツマミ３３と、ガイドピン３４と、を有し、回転盤２０を固定する。
接触部材３１は、例えば、水平部分３１ａと鉛直部分３３ｂとによってＬ字板状を呈する。接触部材３１の材料としては、ＳＵＳ等の金属が一例として挙げられる。接触部材３１は、図３に示す固定位置（Ｐ１）において、水平部分３１ａの先端底面が回転盤本体２１の外周溝２１ｂに接触することで、回転盤２０を固定する。なお、このとき、接触部材３１は、外周溝２１ｂの下面には接触するが、外周溝２１ｂの深さ方向奥の底部（図４では右側）及び上面には接触しない。

また、図４に示すように、接触部材３１は、回転盤２０の非固定時、すなわち後述する固定ツマミ３３が緩められた状態において、後述する弾性体３２の弾性力によって固定位置（Ｐ１）とは離隔した離隔位置（Ｐ２）に保持される。なお、鉛直部分３１ｂの下端は、ベース部１０の上面に接触することで、接触部材３１の支点として機能する。

弾性体３２は、水平部分３１ａとベース部１０との間に配置され、接触部材３１を上方へ離隔位置（Ｐ２）に付勢する。弾性体３２は、例えば圧縮バネであるが、ゴム部品等の他の弾性体であってもよい。

固定ツマミ３３は、接触部材３１の水平部分３１ａを貫通し、ネジ部３３ａにおいてベース部１０にねじ込まれることで接触部材３１を下方に押圧する。このように、固定ツマミ３３は、接触部材３１を押圧し回転盤２０（回転盤本体２１の外周溝２１ｂ）に接触させる押圧部材の一例として機能する。また、固定ツマミ３３は、接触部材３１を固定位置（Ｐ１）と離隔位置（Ｐ２）とに移動させる操作が行われる操作部の一例として機能する。なお、固定ツマミ３３をベース部１０から遠ざかるようにねじ込みを緩めることで、接触部材３１は、弾性体３２の弾性力によって図４に示す離隔位置（Ｐ２）に移動する。

ガイドピン３４は、ベース部１０から上方に突出するようにベース部１０に固定され、接触部材３１の水平部分３１ａを貫通する。また、ガイドピン３４は、弾性体３２の中心部分を貫通し、弾性体３２を位置決めする。このように、ガイドピン３４は、弾性体３２を位置決めする位置決め部の一例として機能する。

図５は、本実施の形態に係る回転ステージ１を備える顕微鏡１００を模式的に示す斜視図である。
図５に示すように、回転ステージ１は、顕微鏡１００の一部として用いられる。但し、回転ステージ１は、顕微鏡１００に限らず他の装置、例えば、測定顕微鏡などに用いることもできる。また、以下で説明する顕微鏡１００は、あくまで一例に過ぎず、回転ステージ１以外の構成は適宜変更可能である。

図５に示す顕微鏡１００は、回転ステージ１、基台１０１、光源１０２、対物レンズ１０３、接眼レンズ１０４、ハンドル１０５等を備える。
光源１０２は、基台１０１の上部に設置されている。回転ステージ１は、光源１０２の上方に位置する。また、拡大率が異なる複数の対物レンズ１０３は、レボルバに対し着脱可能に配置される。接眼レンズ１０４は、回転ステージ１の上方に位置する。ハンドル１０５は、対物レンズ１０３と回転ステージ１との相対位置を調整するのに用いられる。

以下、本実施の形態に係る回転ステージ１の動作について、上述の説明と重複する事項については適宜省略しながら説明する。
まず、回転盤２０を回転させる場合、図４に示すように固定ツマミ３３が例えば人の手で操作されねじ込みが緩められることで、回転盤本体２１の外周溝２１ｂに対する接触部材３１の押圧状態が解除される。そして、接触部材３１は、弾性体３２の弾性力によって、図３に示す固定位置（Ｐ１）から離隔した図４に示す離隔位置（Ｐ２）に移動し且つ保持される。

そして、回転盤２０は図示しない駆動源の駆動によって、ベース部１０に対して回転動作を開始する。このとき、接触部材３１は、弾性体３２によって離隔位置（Ｐ２）に保持されているため、回転盤２０とは接触しない。

また、回転盤２０を固定する場合、駆動源が停止することにより回転盤２０の回転が停止する。そして、図３に示すように、固定ツマミ３３がネジ部３３ａにおいてベース部１０にねじ込まれることで接触部材３１が下方に押圧される。これにより、接触部材３１は、固定位置（Ｐ１）に移動し、接触部材３１の水平部分３１ａの先端底面において外周溝２１ｂに接触し回転盤２０を固定する。

以上説明した一実施の形態では、回転ステージ１は、ベース部１０と、このベース部１０に対して回転可能に配置された回転盤２０と、この回転盤２０を固定する回転固定部３０と、を備える。この回転固定部３０は、回転盤２０に接触して回転盤２０を固定する接触部材３１を有する。この接触部材３１は、回転盤２０の非固定時において、回転盤２０を固定する固定位置（Ｐ１）とは離隔した離隔位置（Ｐ２）に保持される。

そのため、接触部材３１が固定位置（Ｐ１）にあるときには、回転盤２０を所望の位置で固定することができる。また、接触部材３１が離隔位置（Ｐ２）にあるときには、接触部材３１と回転盤２０とが接触せず、回転盤２０が磨耗するのを防ぐことができる。よって、本実施の形態によれば、回転盤２０の磨耗を防止することができる。更には、回転盤２０の磨耗を防止することで、回転盤２０の外観を維持することができる。

また、本実施の形態では、回転固定部３０は、接触部材３１を離隔位置（Ｐ２）に付勢する弾性体３２を更に有する。更には、本実施の形態では、弾性体３２は、接触部材３１とベース部１０との間に配置されている。そのため、簡素な構成で接触部材３１を離隔位置（Ｐ２）に保持することができる。

図６は、本実施の形態の第１変形例における回転固定部４０等（図２のＢ部に対応）を示す断面図である。
図６に示すように、回転固定部４０は、上述の図１〜図４に示す回転固定部３０と同様の、接触部材３１、弾性体３２、及び固定ツマミ３３を有する。

但し、本第１変形例では、ガイドピン４４の上端に位置規制頭部４４ａが設けられている。この点において、本第１変形例の回転固定部４０は、図１〜図４に示す回転固定部３０と相違する。

位置規制頭部４４ａは、ベース部１０に対し移動しないため、接触部材３１が弾性体３２の弾性力によって離隔位置（Ｐ２）に移動し保持される際に、接触部材３１の位置を規制する位置規制部の一例として機能する。これにより、接触部材３１が外周溝２１ｂの上面に接触するのを防ぐことができる。よって、本第１変形例によれば、回転盤２０の磨耗をより確実に防止することができる。

図７は、本実施の形態の第２変形例における回転固定部５０等（図２のＢ部に対応）を示す断面図である。
図７に示すように、回転固定部５０は、接触部材５１の水平部分５１ａが回転盤本体２１の外周溝２１ｂではなくフランジ部２１ａの上面に接触する点において図１〜図４に示す回転固定部３０と相違する。これに伴い、接触部材５１の鉛直部分５１ｂ、弾性体５２、弾性ツマミ５３、及びガイドピン５４の高さが、回転固定部３０の各部よりも高くなっている。

本第２変形例で例示されるように、接触部材５１が回転盤２０に接触する位置は特に制限されない。例えば、接触部材５１の回転盤２０に対する押圧方向を変更すれば、フランジ部２１ａの外周面や、外周溝２１ｂの上面などの他の部分に接触部材５１を接触させることも可能である。

図８は、本発明の他の実施の形態に係る回転ステージ２を示す斜視図である。
本実施の形態の回転ステージ２は、回転固定部６０の構成が回転固定部３０の構成と相違する点を除いて図１に示す回転ステージ１と同様にすることができるため、回転固定部６０以外の説明は省略する。

回転固定部６０は、接触部材６１と、固定ネジ６２と、固定ツマミ６３と、を有し、回転盤２０を固定する。
本実施の形態では、接触部材６１自体が弾性体（例えば平板バネ）である。接触部材６１は、固定ネジ６２によって固定ツマミ６３に固定されている。この固定ツマミ６３は、ベース部１０に例えば時計回りにねじ込まれることで、接触部材６１を時計回りに回転させる。これにより、接触部材６１が回転盤２０の回転盤本体２１の外周溝２１ｂに向けて押圧される。

接触部材６１は、弾性体であるため、弾性変形し撓んだ状態で外周溝２１ｂに接触する。このように、接触部材６１は、固定ツマミ６３のねじ込みによって固定位置に移動し、回転盤２０を固定する。なお、本実施の形態では、接触部材６１は、外周溝２１ｂの深さ方向奥の底部には接触するが、外周溝２１ｂの上面及び下面には接触しない。

一方、固定ツマミ６３がベース部１０から遠ざかるように反時計回りにねじ込みを緩められた場合、接触部材６１は、固定ツマミ６３とともに反時計回りに回転して上記の固定位置から離隔した離隔位置に移動する。また、接触部材６１は、撓んだ状態が元の平板形状に戻る。そして、接触部材６１は、そのまま固定ネジ６２及び固定ツマミ６３により離隔位置に保持される。

なお、本実施の形態においても、固定ツマミ６３は、接触部材６１を押圧し回転盤２０（回転盤本体２１の外周溝２１ｂ）に接触させる押圧部材の一例として機能する。また、固定ツマミ６３は、接触部材６１を固定位置（Ｐ１）と離隔位置（Ｐ２）とに移動させる操作が行われる操作部の一例として機能する。

以上説明した他の実施の形態においても、回転固定部６０は、回転盤２０に接触して回転盤２０を固定する接触部材６１を有する。また、この接触部材６１は、回転盤２０の非固定時において、回転盤２０を固定する固定位置とは離隔した離隔位置に保持される。そのため、上述の一実施の形態と同様に、回転盤２０の磨耗を防止することができる。

また、本実施の形態では、接触部材６１自体が弾性体である。そのため、回転固定部６０を簡素な構成にすることができるとともに、接触部材６１の弾性力を利用して回転盤２０を固定することができる。

１，２ 回転ステージ
１０ ベース部
１０ａ 回転盤用貫通孔
１０ａ−１ 回転盤摺動部分
１０ａ−２ 大径部分
１０ｂ 上方突出部分
１０ｃ 固定孔
２０ 回転盤
２１ 回転盤本体
２１ａ フランジ部
２１ｂ 外周溝
２２ 回転盤保持リング
２３ 固定ネジ
３０ 回転固定部
３１ 接触部材
３１ａ 水平部分
３１ｂ 鉛直部分
３２ 弾性体
３３ 固定ツマミ
３３ａ ネジ部
３４ ガイドピン
４０ 回転固定部
４４ ガイドピン
４４ａ 位置規制頭部
５０ 回転固定部
５１ 接触部材
５１ａ 水平部分
５１ｂ 鉛直部分
５２ 弾性体
５３ 固定ツマミ
５３ａ ネジ部
５４ ガイドピン
６０ 回転固定部
６１ 接触部材
６２ 固定ネジ
６３ 固定ツマミ
１００ 顕微鏡
１０１ 基台
１０２ 光源
１０３ 対物レンズ
１０４ 接眼レンズ
１０５ ハンドル

Claims (5)

1. ベース部と、
   前記ベース部に対して回転可能に配置された回転盤と、
   前記回転盤を固定する回転固定部と、を備え、
   前記回転固定部は、前記回転盤に接触して前記回転盤を固定する接触部材を有し、
   前記接触部材は、前記回転盤の非固定時において、前記回転盤を固定する固定位置とは離隔した離隔位置に保持される、
   ことを特徴とする回転ステージ。
2. 前記回転固定部は、前記接触部材を前記離隔位置に付勢する弾性体を更に有することを特徴とする請求項１記載の回転ステージ。
3. 前記弾性体は、前記接触部材と前記ベース部との間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転ステージ。
4. 前記接触部材は、弾性体であることを特徴とする請求項１記載の回転ステージ。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の回転ステージを備えることを特徴とする顕微鏡。