JP3142974B2 - 顕微鏡の焦準装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステージ又は対物レン
ズのレボルバを保持した移動部材を光軸方向へ案内する
ための焦準ガイド機構を備えた焦準装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステージ又はレボルバを保持した
移動部材を顕微鏡本体に対し摺動自在に保持し、その移
動部材がラック・ピニオン機構を介して焦準ハンドルか
ら応力を受けて移動するとき移動部材を光軸方向へ案内
する焦準ガイド機構を備えた焦準装置がある。図５はか
かる焦準装置を備えた正立顕微鏡の構成例を示してい
る。

【０００３】同図に示す正立顕微鏡は、ベース及びアー
ムからなる顕微鏡本体１が断面コ字形をしていて、顕微
鏡本体１にガイド部２が上下方向に配設されている。そ
のガイド部２に対しステージ３を保持し、ステージ３を
着脱するための丸アリを有する部材４（以下、ステージ
受け４と呼ぶ）が上下方向に任意の位置で後で説明する
移動部材３８に固定され摺動自在になっている。移動部
材３８は上下方向に配設されたラック５を有していて、
そのラック５に対し焦準ハンドル６の回転軸と連結した
ピニオン（不図示）が螺合している。なお、同図に示す
符号７は対物レンズ、８は対物レンズ７を保持するレボ
ルバ、９は対物レンズ７からの光が入射する鏡筒をそれ
ぞれ示している。

【０００４】顕微鏡本体１が移動部材３８を摺動自在に
保持するための構成例が図６に示されている。顕微鏡本
体１の側面に断面Ｕ字形の溝を上下方向に形成し、三角
ワイヤー１０及び円筒コロ１１が各々配置された移動部
材３８の両側を、溝の一方の側壁と片ガイド２にて摺動
可能に挟持している。片ガイド２は余圧ビス１２にて余
圧可能になっている。一般には、余圧ビス１２で移動部
材３８の移動力量を調整したうえで、片ガイド２を顕微
鏡本体１に締結している。

【０００５】以上のような焦準装置では、焦準ハンドル
６が回転操作されると、移動部材３８及びそれに固定さ
れたステージ受け４とステージ受け４に保持されたステ
ージ３が、ガイド部２に案内されて光軸方向へ移動する
ことになる。

【０００６】また実開平２−８９４１４号，実開昭５４
−１３８６４７号には、それぞれ図７，図８に示すガイ
ド機構が記載されている。図７に示すガイド機構は、顕
微鏡本体１に形成したＵ字溝の両側に一対のガイド部材
１３，１４がねじ１５，１６にて締結され、各ガイド部
材１３，１４の各対向側面にＶ溝を形成している。一
方、顕微鏡本体１のＵ字溝内に挿入された移動部材３８
の両側面にもＶ溝を形成し、ガイド部材１３，１４のＶ
溝と移動部材３８のＶ溝との間にボール１７，１８を介
在させて移動部材３８を一対のガイド部材１３，１４で
摺動可能に挟持している。

【０００７】図８に示すガイド機構は、図７と同様に、
ガイド部材１３′，１４′、ねじ１５′，１６′、Ｖ
溝、ボール１７′，１８′から構成されている。この直
動ガイド機構は、本体自体がアルミ材でできているの
で、それほど高い剛性は有していない。

【０００８】なお、顕微鏡の焦準機構用ではないが、移
動部材を円筒コロとＶ溝レースを用いて高精度に直線移
動させる機構として、図９に示す直動ガイド機構が市販
されている。同図に示すガイド機構は、固定側となるテ
ーブル２０と可動側となるベッド２１とから構成されて
いる。テーブル２０は、ベッド２１の両側を摺動自在に
挟持する摺動部が一方の面に形成され、また他の取付体
に締結する際に用いるねじ穴２２が複数形成されてい
る。ベッド２１は、テーブル２０の摺動部に挟持される
両側に保持器２３が固定され、その保持器２３に剛球２
４が保持されている。またテーブル２０及びベット２１
の端部には端面止め板２５，２６がそれぞれ設けられて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した図
５及び図６に示すガイド機構は、顕微鏡本体１に移動部
材を挟持するＵ字溝が形成されているため、組立てや移
動力量調節のための余圧調整は、本体上で行わなければ
ならない欠点がある。本体上での作業は、複雑かつ大き
な顕微鏡本体を取り回して作業することになり、極めて
困難であり、組立て及び調整のための治具も大掛かりな
ものにならざるを得ない。精度，剛性を考えると、本体
が一体であることが望ましいが、本体が一体物であると
上記不具合は特に顕著である。さらに、顕微鏡本体に三
角ワイヤーが入る溝を加工する必要があるが、ステージ
の中心位置が顕微鏡光軸からずれていたり、あるいはＵ
字の溝が顕微鏡光軸と平行でなかったりすると、全く調
整できないという欠点を有している。

【００１０】また、顕微鏡本体１のアームがコ字形にな
っている場合には、部品加工の工程において顕微鏡本体
１にガイド部のためのＵ字溝を加工するのは困難であっ
た。しかもコ字形になっているため全長の非常に長いツ
ールでフライス加工しなければならず、工数の増加と精
度不足は避けられなかった。

【００１１】また図７及び図８に示すガイド機構は、顕
微鏡本体１にＵ字溝が形成されているため、上記同様の
欠点がある。しかも、一対のガイド部を顕微鏡本体に締
結するため、その締結面の精度が悪いと、移動部材の移
動力量が変化してしまうといった決定的な欠点がある。

【００１２】また図９に示すガイド機構を顕微鏡本体１
に固定して用いることも考えられるが、図９に示すガイ
ド機構は精度及び剛性を得るため鋼，ステンレス等の難
加工材を加工後に研摩しているのでガイド機構が高価格
になるといった欠点がある。しかも、これら市販の直動
ガイド機構は、移動部材にステージ着脱のための形状を
有していないため、特別のアダプタを移動部材に締結し
て両者を適合させる必要がある。このことが、市販の直
動ガイド機構を顕微鏡の焦準装置に採用する際の問題と
なっていた。

【００１３】仮に、市販の直動ガイド機構と同様のガイ
ド機構をアルミ等の比較的加工が容易な材料で作成した
としても、そのガイド部を顕微鏡本体に締結すると、そ
の締結面の精度の悪さから、上記同様に、移動部材の移
動力量が変化してしまう欠点がある。

【００１４】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、部品の加工，組立て及び調整が容易で、顕微
鏡本体に締結したときに必要な移動力量の変化を防止で
きると共に移動精度，剛性を得ることができ、しかも低
いコストで作成可能な顕微鏡の焦準装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ステージ又は対物レンズを保持した移動部
材を顕微鏡光軸方向へ案内するものにおいて、前記顕微
鏡本体に対し着脱自在に締結され、前記移動部材を顕微
鏡光軸方向へ移動自在に支持するガイド部材を備え、前
記顕微鏡本体と前記ガイド部材との締結面に、前記ガイ
ド部材締結時の移動部材の移動力量変化を吸収するため
の隙間部を形成したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の焦準装置では、単体のガイド部材にて
移動部材が移動自在に支持されることから、ガイド部材
を顕微鏡本体に締結する以前に焦準ガイド機構の組立て
及び移動力量を出すための調整作業を実施することがで
きる。

【００１７】またガイド部材を顕微鏡本体に締結する際
に締結面の精度の悪さから生じる移動部材の移動力量の
変化は、両者の締結面に形成された隙間部に吸収され、
これを無くすことができるものとなる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【００１９】図１（ａ）（ｂ）には、本発明の第１実施
例に係る焦準装置の構成が示されている。同図に示す符
号３０は顕微鏡本体であり、後述するガイド部材を締結
するための平坦な取付け面を有している。例えば、顕微
鏡本体３０の外形は、図５に示すような断面コ字型のも
のである。

【００２０】ガイド部材としてのガイド本体３１は、長
尺な長方形の板部材からなる。ガイド本体３１の一方の
面には、断面Ｕ字型のＵ字溝がその長手方向に沿って形
成されている。またガイド本体３１の他方の面は、その
両サイドから中央寄りに所定距離のところまでの幅で長
手方向に沿って一様な厚さに削られて段差が形成されて
いる。そして、ガイド本体３１の他方の面を顕微鏡本体
３０の取付け面に密着させた状態で、ガイド本体３１を
当該顕微鏡本体３０に複数のガイド部締結ビス３２ａ，
３２ｂで締結している。従って、顕微鏡本体３０とガイ
ド本体３１との締結面には、上記段差による隙間３３
ａ，３３ｂが形成されている。

【００２１】ガイド本体３１に形成されたＵ字溝の一方
の側面に沿って片ガイド３４が配設され、その片ガイド
３４をガイド本体３１の対向面側から螺入した片ガイド
締結ビス３５でガイド本体３１に締め付け固定してい
る。片ガイド３４にはガイド用のＶ字溝が形成されてい
る。またガイド本体３１の外面からＵ字溝の片ガイド側
の側面にかけて長手方向と直交する方向に貫通するビス
穴が形成され、そのビス穴に余圧ビス３６が螺入されて
いる。ガイド本体３１のＵ字溝の他方の側面に、片ガイ
ド３４のＶ字溝に対向して同様のＶ字溝が形成され、こ
のＶ字溝に沿面するように長手方向に帯状の鋼板３７が
配設されている。この帯状の鋼板３７は、後述する円筒
コロが該Ｖ字面を転がる時のＶ字面の強度不足を改善す
るためのものである。また同様の鋼板が片ガイド３４の
Ｖ字溝にも配設されているものとする。

【００２２】移動部材３８は、ガイド本体３１に形成さ
れたＵ字溝の上記他方の側面と、片ガイド３４のＶ字溝
側の側面との間の距離よりも僅かに短い幅を有し、かつ
Ｕ字溝の深さよりも大きな厚さを有する長方形の部材か
らなる。移動部材３８の両側面には三角ワイヤー３９
ａ，３９ｂを収め、円筒コロ４０ａ，４０ｂを受けるた
めの溝が長手方向にそれぞれ形成されている。円筒コロ
４０ａは、移動部材側の三角ワイヤー３９ａと片ガイド
３４のＶ字溝との間に挟持され、また円筒コロ４０ｂは
移動部材側の三角ワイヤー３９ｂとガイド本体３１の鋼
板３７との間に挟持されている。また移動部材３１の取
付け面と対向する面には、ラック４１が長手方向に配設
されている。そのラック４１に対し例えば図５に示す焦
準ハンドルの回転軸と連結したピニオンが噛合する。さ
らに移動部材３８のラック形成側平面の両側には、ステ
ージ受け４を上下方向の任意の位置で着脱するためのオ
スアリ４２が長手方向に形成されいる。

【００２３】以上のように構成された本実施例では、ガ
イド本体３１を顕微鏡本体３０の取付け面に締結する前
に、ガイド本体３１の組み立てと移動部材３８の移動力
量調節が行われる。すなわち、ガイド本体３１のＵ字溝
に片ガイド３４を片ガイド締結ビス３５で固定する。そ
して片ガイド３４と鋼板３７との間に、移動部材３８を
三角ワイヤー３９ａ，３９ｂ及び円筒コロ４０ａ，４０
ｂを介して保持し、余圧ビス３６を螺進させる。余圧ビ
ス３６を螺進させると余圧ビス３６の先端部が片ガイド
３４の側面をその長手方向と直交する方向に押圧し、片
ガイド３４が移動部材３１側に所定量移動する。その結
果、移動部材３１と片ガイド３４との間（反対側も同
様）の摺動抵抗が大きくなり、移動力量が増大する。余
圧ビス３６を後退させた場合には、逆に摺動抵抗が小さ
くなり、移動力量が減少する。

【００２４】次に、ガイド本体３１の上記段差が形成さ
れた取付け面を、顕微鏡本体３０の取付け面に密着さ
せ、ガイド部締結ビス３２ａ，３２ｂをガイド本体３１
のＵ字溝側から顕微鏡本体３０の取付け面側に形成され
たビス穴に螺入し、ガイド本体３１を顕微鏡本体３０に
締結する。

【００２５】円筒コロ４０ａ，４０ｂが配された位置よ
りも外側では、上記段差により締結面に隙間３３ａ，３
３ｂが形成される。このために、顕微鏡本体３０へのガ
イド本体３１の締結時における移動部材３８の移動力量
の変化は、上記隙間３３ａ，３３ｂでにがされるため、
移動力量の変化を無くすことができる。

【００２６】加工が容易なことからアルミ材などの材質
で顕微鏡本体を作成したものがあるが、そのようなもの
は顕微鏡本体３０とガイド本体３１との締結面の平面度
が良くないことは周知のことである。締結面の精度が多
少悪い状態でガイド部締結ビス３２ａ，３２ｂを締め付
けると、ガイド本体３１若しくは片ガイド３４のＶ字溝
が円筒コロ４０ａに対し開いて緩んだり、閉じてきつく
なったりするが、本実施例では、上記した理由により、
そのような影響が回避され、移動部材３８の移動力量は
調整された値に維持される。

【００２７】この様に本実施例によれば、顕微鏡本体３
０がコ字形をしていても、移動部材３８を案内するＶ字
溝は板部材状のガイド本体側に形成され、かつガイド本
体３１が顕微鏡本体３０に対し後に締結される構造とな
っていることから、Ｖ字溝の加工は極めて容易であり、
かつ高精度に加工できる利点がある。

【００２８】また本実施例によれば、ガイド本体３１と
顕微鏡本体３０とが別体で、ガイド部締結ビス３２ａ，
３２ｂにより着脱される構造であるので、焦準ガイド機
構の組み立て，及び移動力量を出すための調整作業を、
顕微鏡本体３０への締結前に行うことができ、作業性が
高い。

【００２９】さらに、顕微鏡本体３０とガイド本体３１
との締結面に、隙間３３ａ，３３ｂを形成しているの
で、締結面の精度が多少悪くても移動部材の移動力量が
変化することがないといった利点がある。次に、本発明
の第２実施例について説明する。

【００３０】図２（ａ）（ｂ）には第２実施例に係る焦
準装置の構成が示されている。なお、前述した図１に示
す焦準装置と同一機能を有する部分には同一符号を付
し、詳しい説明は省略する。

【００３１】本実施例の焦準装置は、ガイド本体５０と
移動部材３８との組み合わせで構成されている。ガイド
本体５０は、一方の面には移動部材３８を摺動可能に保
持するためにＬ字型が形成され、他方の面にはガイド部
締結ビス３２ａ〜３２ｅのためのビス穴及び片ガイド固
定用ビスのためのビス穴が形成され、さらにガイド部締
結ビス３２ａ〜３２ｅのためのビス穴の同心円状に円形
のボス形状の突起部５１ａ〜５１ｅが形成されている。
これら突起部５１ａ〜５１ｅは同一面加工することで形
成されている。またガイド本体５０には、第１実施例に
おいて設けられていた余圧ビス及び余圧ビスが捩じ込ま
れるリブが削除されている。

【００３２】移動部材３８の移動力量は、上述した実施
例のように移動力量の変化がないのであれば、顕微鏡本
体３０へ焦準ガイド機構を締結した後は、全く調整する
必要がない。従って焦準ガイド機構単体で移動力量調整
できれば良い。

【００３３】そこで、本実施例では、適当な治具を用い
て片ガイド３４を押圧し、その状態を保ちながら片ガイ
ド用ビス３５を締め付け、余圧ビスを用いたのと同等の
効果を得る。

【００３４】ガイド本体５０の締結面側に設けられたボ
ス形状で円形の突起部５１ａ〜５１ｅは、ガイド本体５
０と顕微鏡本体３０との締結面に隙間５２を形成し、前
述した第１実施例と同様に、締結時の移動部材３８の移
動力量の変化をなくす効果がある。またボス形状で円形
の突起部５１ａ〜５１ｅは、ダイカスト等の成形型で形
成でき、締結面の加工をする上で精度を出しやすいとい
う利点を持っている。

【００３５】また本実施例によれば、余圧ビス及び余圧
ビスを捩じ込むためのリブが削除されていることから、
ガイド本体５０の工数を減少でき、また組み立て作業が
容易になる。しかも自動組み立て調整をする場合には、
余圧ビス及び余圧ビスを捩じ込むためのリブがないこと
は、ガイド本体５０のＶ字溝に向かって一方向に各構成
部品を組付けられるため、組立て作業の簡略化の点で非
常に有効である。次に、本発明の第３実施例について説
明する。

【００３６】図３（ａ）（ｂ）には、第３実施例に係る
焦準装置の構成が示されている。なお前述した図１に示
す焦準装置と同一機能を有する部分には同一符号を付
し、詳しい説明は省略する。

【００３７】本実施例の焦準装置は、ガイド本体５３を
顕微鏡本体３０に対し締結するためのガイド部締結ビス
３２ａ〜３２ｆが２列に平行に配列され、締結面側に各
々一方の列を含むように２つの帯状の凸状帯５４，５５
が形成されている。ガイド本体５３を顕微鏡本体３０に
締結したときには、凸状帯５４，５５によりその締結面
には隙間５６が形成される。

【００３８】この様な本実施例によれば、前述した第１
実施例と同様の効果を奏することができる。しかも、ガ
イド本体５３の凸状帯５４，５５は形状が単純であるこ
とから、ガイド本体の素材の長手方向への成型を容易に
し、ガイド本体５３のＶ字溝を加工することなく、もし
くは加工量を極力少なく成型できる。従って、ガイド本
体５３を安価に製造できる。

【００３９】また本実施例によれば、２本の凸状帯５
４，５５をガイド本体５３の幅方向の中心に対称に設け
ているので、顕微鏡本体３０への締結時に一方の締結面
（密着領域）に薄い箔を挟み込むことにより、ステージ
中心位置を対物レンズ光軸に対して直交する方向へ容易
に微調整できるものとなる。

【００４０】図４（ａ）には、第４実施例に係る焦準装
置の要部の構成が示されている。同図に示す符号３１′
は、締結面に上記段差が形成されていないことを除き、
前述したガイド本体３１と同一形状をなす本実施例のガ
イド本体である。６０は、ガイド本体３１′が締結され
る取付け面を有する顕微鏡本体である。顕微鏡本体６０
の取付け面には，所定の幅で均一な高さの台部がガイド
本体３１′の長手方向に沿って形成されている。台部の
幅は、ガイド部材３１′に支持された移動部材３８の幅
と略同一となっている。従って、顕微鏡本体６０の取付
け面に設けた台部により、顕微鏡本体６０とガイド本体
３１′との締結面の間に、帯状の隙間６１ａ，６１ｂが
形成される。この様に構成される本実施例によれば、ガ
イド本体３１′の形状を単純化できる利点がある。

【００４１】図４（ｂ）には、第５実施例に係る焦準装
置の要部の構成が示されている。同図に示す符号６２
は、片ガイド機能を備えたガイド本体である。このガイ
ド本体６２は、長方形状の平面を有し、長辺の各サイド
が図示する如く段階的に折り返され、各先端折り返し部
の内面にガイド溝を形成している。この様な形状のガイ
ド部材６２は、プレス加工あるいは冷間圧延加工によっ
て形成することができる。

【００４２】本実施例は、小型で移動部材３８にかかる
力が小さくそれ程高い剛性が要求されない顕微鏡に適用
することができ、より安価で小型の焦準装置を提供でき
る。ガイド本体６２は、片ガイド，余圧ビスを捩じ込む
ための機構などを削除している。これにより調整作業は
なくなり、組み立て作業も簡略化される。

【００４３】移動力量の調整は次のようにして行う。す
なわち、ガイド本体６２の両側に形成された２つのＶ字
溝間の幅を、移動部材３８とその両側に入れる円筒コロ
４０ａ，４０ｂを組み付けたときよりも自然状態で狭く
なるように作成する。そして組み立て時に両側のＶ字溝
を押し広げながら移動部材３８と円筒コロ４０ａ，４０
ｂを挿入し、ガイド本体６２自体が持つ弾性によって移
動力量を出す。移動力量はＶ字溝の向かい合う幅を可変
することにより増減する。

【００４４】このような本実施例によれば、断面図示形
状に形成することによって弾性を持たせたガイド本体６
２自体の弾性により移動力量を調整でき、円筒コロが配
置される位置よりも外側において形成される隙間６３
ａ，６３ｂにより前述した実施例と同様に移動力量の変
化を防止できる。本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形
実施可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、部
品の加工，組立て及び調整が容易で、ガイド本体を顕微
鏡本体に締結したとき移動力量の変化を防止できると共
に必要な移動精度，剛性を得ることができ、しかも低い
コストで作成可能な顕微鏡の焦準装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る焦準装置の平面図及
び断面図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る焦準装置の断面図及
び平面図である。

【図３】本発明の第３実施例に係る焦準装置の断面図及
び平面図である。

【図４】本発明の第４，第５実施例に係る焦準装置の断
面図である。

【図５】正立顕微鏡に装備された焦準装置の概略図であ
る。

【図６】従来の焦準ガイド機構の具体的な構成を示す断
面図である。

【図７】焦準ガイド機構の他の従来例を示す図である。

【図８】焦準ガイド機構のさらに他の従来例を示す図で
ある。

【図９】直動ガイド機構の斜視図である。

【符号の説明】

３０…顕微鏡本体、３１…ガイド本体、３２ａ，３２ｂ
…ガイド締結用ビス、３３ａ，３３ｂ…隙間、３４…片
ガイド、３８…移動部材、４１…ラック。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/06 - 21/36

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステージ又は対物レンズを保持した移動部
   材を顕微鏡光軸方向へ案内する顕微鏡の焦準装置におい
   て、 前記顕微鏡本体に対し着脱自在に締結され、前記移動部
   材を顕微鏡光軸方向へ移動自在に支持するガイド部材を
   備え、 前記顕微鏡本体と前記ガイド部材との締結面に、前記ガ
   イド部材締結時における移動部材の移動力量変化を吸収
   するための隙間部を形成したことを特徴とする顕微鏡の
   焦準装置。
2. 【請求項２】前記顕微鏡本体に取り付けるための前記ガ
   イド部材側の締結面に段差を設けることにより、前記隙
   間部を形成するようにした請求項１記載の顕微鏡の焦準
   装置。
3. 【請求項３】前記ガイド部材を取り付けるための前記顕
   微鏡本体側の締結面に段差を設けることにより、前記隙
   間部を形成するようにした請求項１記載の顕微鏡の焦準
   装置。
4. 【請求項４】前記ガイド部材は、移動方向に沿って２列
   に並べて配された複数の転動体によって前記移動部材を
   移動自在に支持しており、 前記隙間部は、前記複数の転動体の配された位置よりも
   外側の領域を含むように形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載の顕微鏡の焦準装置。