JP2518531Y2 - 顕微鏡の案内機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、例えば、試料等を載せる顕微鏡のステー
ジ等を移動させる顕微鏡の案内機構に関する。

［従来の技術］ 従来、例えば、試料等を載せる顕微鏡のステージ等を
上下・水平動させる各種の案内機構が知られている。

第３図ないし第５図には、従来の顕微鏡の案内機構の
第１例が示されている。

顕微鏡本体１に固定された一対の固定ガイド３、５の
間には、図面上紙面に対して垂直方向に移動可能な移動
ガイド７が設けられている。この移動ガイド７両側面に
は移動方向に沿って夫々１本の断面矩形状の矩形溝11が
形成されている。また、両固定ガイド３、５内面には、
夫々、前記矩形溝11に対向して、これら矩形溝11と同形
状の矩形溝９が形成されている。これら矩形溝９、11、
夫々の内面の両隅部には、これら矩形溝９、11の長手方
向に沿ってワイヤ13が設けられている。これらワイヤ13
によって囲まれた空間には、多数の転動ローラ15が、前
記長手方向に転動自在に介装されている。転動ローラ15
は、第４図、特に第５図に示すように、例えば、２つの
転動ローラ15の転動軸が、互いに直交した状態で配置さ
れている。この結果、第４図に特に示すように、例え
ば、一方の転動ローラ15の外周面は、矩形溝11の内面の
上隅部に配されたワイヤ13と矩形溝９の内面の下隅部に
配されたワイヤ13に転動自在に摺接されている。前記一
方の転動ローラ15に隣設した他方の転動ローラ15の外周
面は、前記矩形溝11の内面の下隅部に配されたワイヤ13
と矩形溝９の内面の上隅部に配されたワイヤ13に転動自
在に摺接されている。

移動ガイド７は、前記各ローラ15が転動することによ
って矩形溝９に沿って案内されて移動される。

この移動ガイド７を移動させるために、転動ローラ15
には所定の範囲で遊びが必要である。しかし、前記顕微
鏡の案内機構は、試料を精密に観察するため、その精度
は高く要求されている。従って、前記遊びを所定の範囲
で規制する必要がある。遊びの調節は以下のように行わ
れている。

即ち、一方の固定ガイド３を予め顕微鏡本体１に固定
し、他方の固定ガイド５に移動ガイド７方向（第３図で
示すＦ方向）に所定の予圧を加える。この予圧によっ
て、各ワイヤ13が、矩形溝９、11内を前記遊びの範囲内
で回動摺動し、転動ローラ15の外面に予圧に応じた圧力
を有して密着する。このため前記遊びが所定の範囲内に
調整される。

このような第１例の案内機構では、ワイヤ13及び転動
ローラ15が安定位置に移動可能である。このため、例え
ば、両固定ガイド３、５の設置面、即ちＣ面、Ｄ面、の
高さが相対的にずれていても、また、対向する矩形溝
９、11の中心軸、即ちＨ軸、Ｉ軸の、中心位置が相対的
にずれていても、ワイヤ13及び転動ローラ15が前記ずれ
の範囲で移動して、その位置合わせを簡単に行うことが
でき得る。

なお、特に第４図に示すように、上述の各ワイヤ13
は、これに予圧が加えられると、Ｏ、Ｓ点で矩形溝11の
内面に対して線接触するような特性を有している。

第６図及び第７図には、従来の顕微鏡の案内機構の第
２例が示されている。

このものは、移動ガイド７両側には夫々移動方向に沿
って断面Ｖ字形状の１本のＶ字溝17が形成されている。
また、両固定ガイド３、５には、夫々、前記Ｖ字溝17に
対向して、これらＶ字溝17と同形状のＶ字溝19が形成さ
れている。そして、これらＶ字溝17、19によって囲まれ
た領域には、第１例と同様に、多数の転動ローラ15が隣
り合うもの相互が転動軸を互いに直交した状態で隣設さ
れている。この場合も、遊びの調節は上述の第１例と同
様に行われるのでその説明は省略する。

このような第２例の案内機構は、転動ローラ15は、Ｖ
字溝９、11の内面に直接係合され、その位置が一定に規
制されている。このため、移動ガイド７に、上方（図中
矢印Ｇで示された方向）から荷重が加わった場合でも、
移動ガイド７の位置は一定に維持される。即ち、高い剛
性を維持できる。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、第１例の案内機構は、移動ガイド７に対し
て、第３図及び第４図に示す方向（矢印Ｇ方向）の荷重
が加えられた場合、例えば、特に第４図に示すように、
前記荷重は、矩形溝11の上隅部のワイヤ13とローラ15と
の接触部Ｒに作用する。（なお、矢印Ｇ方向の加重が作
用しない状態では、矢印Ｆ方向の予圧により、ローラ15
に対して、矩形溝11の上隅部のワイヤ13と矩形溝９の下
隅部のワイヤ13は、夫々、線接触状態となる。） このＲ点に作用する応力により、ローラ15は、矢印Ｚ
方向に回転される回転モーメントを受ける。この回転モ
ーメントは、線接触状態にある矩形溝９の下隅部のワイ
ヤ13にも作用し、このワイヤ13を矢印Ｘ方向に回動させ
る。このとき、案内機構には、矢印Ｆ方向の予圧が作用
しているので、矩形溝11の上隅部のワイヤ13も矢印Ｙ方
向に回動する。即ち、Ｆ方向の予圧によって、矩形溝９
の下隅部のワイヤ13と矩形溝11の上隅部のワイヤ13と
が、夫々、ローラ15に対して線接触状態になるまで回動
する。この結果、移動ガイド７はその位置が変位してし
まう。従って、この第１例の案内機構には剛性が低いと
いう欠点がある。

前記荷重に対する応力を増すためには、前記Ｆ方向の
予圧を上昇させることも考えられる。しかし、上述した
ようにワイヤ13は線接触状態にあるため高い応力の増加
は望めない。また、予圧の増加に伴って各ワイヤ13と転
動ローラ15との接触面積が増大する。このため転動ロー
ラ15に対する摩擦負荷が増加し、この結果、移動ガイド
７の移動抵抗も増加するという問題もある。

第２例の案内機構では、転動ローラ15の位置は、断面
Ｖ字形状のＶ字溝９、11の内面で直接規制されている。
このため前記Ｃ面、Ｄ面の高さの相対的なずれ、前記Ｈ
軸、Ｉ軸の中心位置の相対的なずれ等は、移動ガイド７
の精度（例えば、真直度）を低下させる要因となる。従
って、各構成には、ミクロンオーダーの加工精度が要求
され、製造コストも上昇するという問題もある。特に、
Ｖ字溝９、11の加工は、転動ローラ15を最適な遊びを有
した状態で係合させるために、微妙な調整が必要であり
手間もかかる。

この考案は、上述の問題点を解決するためになされ、
その目的は、剛性が高く、各構成の加工精度も比較的低
いもので足り、製造及び組立ても容易であると共に試料
の円滑な移動を行うことができる顕微鏡の案内機構を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するために、この考案の顕微鏡
の案内機構は、顕微鏡本体に所定の間隔で設けられた一
対の固定ガイドと、 前記一対の固定ガイドの間に移動可能に設けられ、試
料を配置可能な移動ガイドと、 前記移動ガイドと前記固定ガイドとの一方に、前記移
動ガイドの移動方向に沿って延出するように設けられた
断面Ｖ字状のＶ字溝と、 前記移動ガイドと前記固定ガイドとの他方に、前記Ｖ
字溝に対向して延出するように設けられた断面矩形状の
矩形溝と、 前記矩形溝の内面の両隅部に配置されたワイヤと、 これらワイヤと前記Ｖ字溝とによって形成された領域
内に転動自在に設けられ、前記Ｖ字溝の内面に摺接し、
且つ、転動軸が互いに直交するように隣設されて前記ワ
イヤと摺接する多数の転動ローラと、を備えることを特
徴とする。

［作用］ この考案の顕微鏡の案内機構は、Ｖ字溝と矩形溝に配
置されたワイヤとの間に転動自在に摺接した多数の転動
ローラの転動によって、移動ガイドを前記両溝に沿って
案内して移動させる。

［実施例］ 以下、この考案の顕微鏡の案内機構の一実施例につい
て、図面を参照して説明する。

第１図及び第２図に示すように、顕微鏡本体20には、
所定の間隔で離間した一対の固定ガイド22、24が、例え
ば、図示しないねじ等で固定されている。これら固定ガ
イド22、24の間には、図面上紙面に対して垂直方向に移
動可能な移動ガイド26が設けられている。この移動ガイ
ド26の両側面、即ち前記固定ガイド22、24側の面、に
は、夫々、移動ガイド26の移動方向に沿って断面矩形状
の１本の矩形溝28が形成されている。また、両固定ガイ
ド22、24の内面、には、夫々、前記矩形溝28に対向し
て、断面Ｖ字状のＶ字溝30が形成されている。矩形溝28
の内面の夫々の両隅部には、矩形溝28の長手方向に沿っ
てワイヤ32が配置されている。これらワイヤ32とＶ字溝
30の内面とによって囲まれた領域内には、転動ローラ34
が転動自在に介装されている。転動ローラ34は、特に第
７図に示した従来の転動ローラ15と同様に、例えば、２
つの転動ローラ34の転動軸が、互いに直交した状態で配
置されている。この結果、第２図に特に示すように、一
方の転動ローラ34の外周面は、矩形溝28の内面の上隅部
のワイヤ32とＶ字溝30の下部内面とに転動自在に摺接さ
れている。この転動ローラ34に隣設した他方の転動ロー
ラ34の外周面は、前記矩形溝28の内面の下隅部のワイヤ
32とＶ字溝30の上部内面とに転動自在に摺接されてい
る。

移動ガイド26は、前記各転動ローラ34が転動すること
によって矩形溝28及びＶ字溝30によって案内され移動さ
れる。

また、この実施例の顕微鏡の案内機構の組立ての際、
移動ガイド26と固定ガイド22、24との間に介装された転
動ローラ34の遊び調整は以下のように行われる。

即ち、一方の固定ガイド22を予め顕微鏡本体20に固定
する。次に、他方の固定ガイド24を可動可能な状態で仮
止めする。この後、固定ガイド24にＦ方向（第１図参
照）、即ち移動ガイド26を固定ガイド22に接近させる方
向、に所定の予圧を加える。この予圧によって、各ワイ
ヤ32は夫々独立して、転動ローラ34の外周面に点接触状
態から線接触状態になるまで、矩形溝28内を前記遊びの
範囲内で回動摺動する。この結果、各ワイヤ32は、転動
ローラ34の外面に予圧に応じた最適な圧力で密接する。
従って、前記遊びは、最適な状態に調整される。かくし
て、移動ガイド26は高精度を有して移動可能となる。

なお、これらワイヤ32は、前記予圧によって、夫々、
矩形溝28の内面に押付けられて、例えば、Ｏ、Ｓ点で線
接触するような特性を有する。

なお、図中Ｗ点と前記Ｏ点、Ｓ点との間の距離は極力
長く設定してあるため、上述したように各ワイヤ32は、
矩形溝28内で容易に回動摺動するのである。

上述したような構成の顕微鏡の案内機構では、転動ロ
ーラ34は、Ｖ字溝30の内面に直接係合されている。この
ため移動ガイド26の上方（第１図で示す矢印Ｇ方向）か
ら荷重が加わった場合でも、転動ローラ34は傾転移動し
ない。この結果、移動ガイド26の位置は変位することな
く高精度で一定している。従って、移動ガイド26の剛性
が上昇する。また、矩形溝28内の各ワイヤ28は、案内機
構の組み立ての際、上述したように回動摺動する。この
結果、両固定ガイド22、24の夫々のＶ字溝30の中心線
Ｈ、Ｉ相互の位置が相対的にずれている場合でも、前記
ずれの範囲内で各ワイヤ28が回動摺動して容易に相互の
ずれを吸収する。また、各Ｖ字溝30の中心位置と矩形溝
28の中心位置とが相対的にずれている場合でも、前記ず
れの範囲内で各ワイヤ28が回動摺動して容易に中心の位
置合わせがなされる。従って、各構成の加工精度も比較
的低いもので足り、製造コストも安価となる。

なお、この考案は上述したような一実施例に限定され
ない。例えば、ワイヤ32は、矩形溝28の内面及び転動ロ
ーラ34の外周面に対して線接触状態となり得れば、特に
その形状についての規定はなく、丸棒を断面Ｄ状に形成
した部材、楕円状部材、平板を端面加工した部材を代用
してもよい。

また、両固定ガイド22、24の矩形溝を形成し、その内
面の両隅部にワイヤを配設し、移動ガイド26に前記矩形
溝に対向してＶ字溝を形成したような、上述した一実施
例の構成とは逆の構成にしてもよい。

［考案の効果］ この考案の顕微鏡の案内機構は、多数の転動ローラを
矩形溝の内面両隅部に配されたワイヤとＶ字溝の内面と
の間に、隣り合うもの相互の転動軸が互いに直交するよ
うに隣設させた。この結果、外部から荷重が作用した場
合でも、転動ローラは前記Ｖ字溝によって、その位置は
一定に維持される。従って、移動ガイドの位置は変位し
ない。即ち移動ガイドの剛性が向上する。

また、矩形溝中のワイヤによって、容易にＶ字溝の中
心位置と矩形溝の中心位置との位置合わせができる。

また、各構成の加工精度も比較的低くいもので足りる
ので製造コストも安価となる。

更に、移動ガイドに配置された試料の移動も円滑に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この考案の一実施例たる顕微鏡の案内機構の
全体を概略的に示す部分断面図、第２図は、第１図の顕
微鏡の案内機構の構成である転動ローラが、Ｖ字溝の内
面と矩形溝の内面に配されたワイヤとの間に介装された
状態を拡大して示した拡大図、第３図は、従来の顕微鏡
の案内機構の第１例の全体を概略的に示す部分断面図、
第４図は、第３図の顕微鏡の案内機構の構成である転動
ローラが、矩形溝の内面に配されたワイヤによって形成
された領域内に介装された状態を拡大して示した拡大
図、第５図は、顕微鏡の案内機構に取り付けられたとき
の転動ローラの配列状態を示す斜視図、第６図は、従来
の顕微鏡の案内機構の第２例の全体を概略的に示す部分
断面図、第７図は、第６図の顕微鏡の案内機構の構成で
ある転動ローラが、両Ｖ字溝の内面によって形成された
領域内に介装された状態を拡大して示した拡大図であ
る。 22、24……固定ガイド、26……移動ガイド、28……矩形
溝、30……Ｖ字溝、32……ワイヤ、34……転動ローラ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】顕微鏡によって観察される試料を所定の方
   向に案内する顕微鏡の案内機構において、 顕微鏡本体に所定の間隔で設けられた一対の固定ガイド
   と、 前記一対の固定ガイドの間に移動可能に設けられ、試料
   を配置可能な移動ガイドと、 前記移動ガイドと前記固定ガイドとの一方に、前記移動
   ガイドの移動方向に沿って延出するように設けられた断
   面Ｖ字状のＶ字溝と、 前記移動ガイドと前記固定ガイドとの他方に、前記Ｖ字
   溝に対向して延出するように設けられた断面矩形状の矩
   形溝と、 前記矩形溝の内面の両隅部に配置されたワイヤと、 これらワイヤと前記Ｖ字溝とによって形成された領域内
   に転動自在に設けられ、前記Ｖ字溝の内面に摺接し、且
   つ、転動軸が互いに直交するように隣設されて前記ワイ
   ヤと摺接する多数の転動ローラと、を備えることを特徴
   とする顕微鏡の案内機構。