JP3818806B2

JP3818806B2 - 顕微鏡

Info

Publication number: JP3818806B2
Application number: JP33125999A
Authority: JP
Inventors: 伸脇
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2019-11-22
Also published as: JP2001147375A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡に係り、詳しくは、光学部品がそれぞれ取り付けられた複数の構成要素の結合によって本体を構成した顕微鏡に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、顕微鏡は、それぞれ製造された複数の構成部品を結合させることで構成されている。特に、顕微鏡の本体は、光学部品がそれぞれ取り付けられた複数の構成要素が結合されることで構成されている。これら本体の構成要素は、大きく分けると、導入した照明光を被測定物へ向けて反射するとともに被測定物からの反射光を透過するビームスプリッタを有する第１筐体と、この第１筐体の上部に配置されて前記ビームスプリッタを透過した光を接眼レンズ部へ導くプリズムを有する第２筐体と、前記第１筐体の下部に配置されて前記ビームスプリッタで反射された光を被測定物に照射する複数種の対物レンズを有するレボルバ部とに分けられており、これらの隣り合う構成要素は、それぞれ結合手段によって結合されている。
【０００３】
第１筐体とレボルバ部との結合手段は、第１筐体下面に設けられた凹条部と、レボルバ部上面に設けられかつ前記凹条部に係合される凸条部と、前記凸条部を水平方向かつ前記凹条部の片側に押圧するクランプねじとから構成されている。第１筐体の凹条部に、レボルバ部の凸条部を係合させながら、クランプねじでレボルバ部の凸条部を水平方向かつ凹条部の片側に押圧することで、レボルバ部の凸条部は、第１筐体の凹条部の片側に押し当てられる。これにより、第１筐体とレボルバ部とが結合される。
【０００４】
第１筐体と第２筐体との結合手段は、第２筐体下面に設けられた円環状の凸条部と、第１筐体上面に設けられかつ前記凸条部の外周の一部に係合される受け部材と、前記凸条部を水平方向かつ前記受け部材側に押圧するクランプねじとから構成されている。第１筐体の受け部材に、第２筐体の凸条部を係合させながら、クランプねじで第２筐体の凸条部を水平方向かつ受け部材側に押圧することで、第２筐体の凸条部は、第１筐体の受け部材に押し当てられる。これにより、第１筐体と第２筐体とが結合される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した顕微鏡において、第１筐体とレボルバ部との結合および第１筐体と第２筐体との結合は、いずれも構成要素に凸条部もしくは凹条部を形成してこれらを係合させることで行われている。
通常、凹条部はいわゆるあり溝に形成されるが、このようなあり溝加工を、構成要素に形成するのは難しく、コストアップにもつながっていた。また、第１筐体と第２筐体との結合手段のように、円環状の凸条部と受け部材とからなる構成では、構成要素を交換した際に、確実な位置の再現性がないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、本体を構成する複数の構成要素を結合した際に位置の再現性が高く、しかも経済的に構成できる顕微鏡を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の顕微鏡は、上記目的を達成するために、次の構成を備える。
請求項１に記載の顕微鏡は、光学部品がそれぞれ取り付けられた複数の構成要素の結合によって本体が構成された顕微鏡であって、前記構成要素のうちの隣り合う少なくとも１組の構成要素を結合させる結合手段を有し、この結合手段は、前記隣り合う構成要素のうちのいずれか一方の構成要素の結合面に突設される少なくとも２本の位置決めピンと、前記隣り合う構成要素のうちのいずれか他方の構成要素の結合面に形成されて前記位置決めピンが係合される係合孔と、この係合孔が設けられた他方の構成要素に前記位置決めピンに対して直角に螺合された止めねじと、前記係合孔が設けられた構成要素と隣り合う前記一方の構成要素に設けられ、前記止めねじと同方向に螺入された固定ねじとを備え、前記位置決めピンは、それが突設された構成要素に形成された固定用孔に挿入され、前記固定ねじが前記位置決めピンに向かって螺入されることで、前記位置決めピンの外周が前記固定用孔の内周に押しつけられて前記構成要素に固定され、前記係合孔内に係合される位置決めピンの外周には、その位置決めピンの軸に対して傾斜した傾斜面をもつ溝が形成され、前記止めねじの先端部は、前記傾斜面に当接する略円錐状に形成され、前記止めねじが前記位置決めピンに向かって進んだときに止めねじの先端部が前記傾斜面に当接しながら位置決めピンを軸方向へ押圧するように傾斜面に対して止めねじの取り付け位置が設定されていることを特徴とするものである。
【０００８】
この発明によれば、まず、一方の構成要素に設けられた位置決めピンを、他方の構成要素に形成された係合孔にはめ込む。次に、位置決めピンの溝の傾斜面に止めねじの先端部を当接させながら、止めねじを位置決めピンの軸方向に対して直交方向に進ませる。止めねじの先端部は、位置決めピンの溝の傾斜面を押圧しながら進むことになるから、止めねじの軸方向に加えられた力は、止めねじの先端部および位置決めピンの溝の傾斜面を介して、位置決めピンを軸方向かつ傾斜面側へ付勢する力に変換される。これにより、位置決めピンを係合孔側に引き込むことができ、構成要素の接合面同士をより密着した状態で結合できる。また、係合孔および少なくとも２本の位置決めピンを設けることで、位置決めピンは、その軸方向へのみ変位可能となっているから、構成部品の交換の際に、確実な位置の再現性を得ることができる。さらに、あり溝等の加工が不要になるから、経済的に構成できる。
さらにまた、結合手段の位置決めピンは、固定ねじが位置決めピンに向かって止めねじと同方向に螺入されることで、位置決めピンの外周が固定用孔の内周に押しつけられ、構成要素に固定されている。これにより、結合の際、位置決めピンに止めねじによる力が加わっても、位置決めピンは、それ以上止めねじの軸方向へは動くことができないから、確実に軸方向へのみ動く。従って、たとえば、一組の構成要素のうち一方を交換する際に、より確実な位置の再現性を得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の顕微鏡は、請求項１に記載の顕微鏡において、前記隣り合う構成要素は、導入した照明光を被測定物へ向けて反射するとともに被測定物からの反射光を透過するビームスプリッタを有する第１筐体と、この第１筐体の上部に配置されて前記ビームスプリッタを透過した光を接眼レンズ部へ導く光学部品を有する第２筐体とであり、これらが、前記結合手段によって結合されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、ビームスプリッタを有する第１筐体と、光学部品を有する第２筐体とを、前記結合手段によって結合させるから、ビームスプリッタと光学部品との位置関係を正確に位置決めできる。従って、ビームスプリッタと光学部品との位置のずれによる像のぶれを確実に防止できる。
【００１０】
請求項３に記載の顕微鏡は、請求項２に記載の顕微鏡において、前記隣り合う構成要素は、前記第１筐体と、この第１筐体の下部に配置されて前記ビームスプリッタで反射された光を被測定物に照射する複数種の対物レンズを有するレボルバ部であり、これらが、前記結合手段によって結合されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、ビームスプリッタを有する第１筐体と、対物レンズを有するレボルバ部を、前記結合手段によって結合させるから、ビームスプリッタと対物レンズとの位置関係を正確に位置決めできる。従って、ビームスプリッタと対物レンズとの位置のずれによる像のぶれを確実に防止できる。
【００１１】
請求項４に記載の顕微鏡は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の顕微鏡において、前記位置決めピンの溝は、略円錐状に形成されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、位置決めピンの外周に円錐状の溝を形成するだけでよいから、ドリル等を用いた孔あけ加工機によって、傾斜面を有する溝を位置決めピンに容易に形成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、顕微鏡１は、水平面内の二軸方向へ移動可能な載物台２と、この載物台２の鉛直方向に延びる支柱３とを備えている。このうち、支柱３には本体４が支持されており、この本体４は、支柱３に上下方向へ摺動可能に設けられた昇降装置５の昇降つまみ６を回動させることで、上下方向へ移動可能となっている。
【００１３】
本体４は、光学部品がそれぞれ取り付けられた複数の構成要素の結合によって構成されている。具体的には、本体４は、昇降装置５に固定された第１筐体４１と、この第１筐体４１の上部に配置される第２筐体４２と、第１筐体４１の下部に配置されかつ光学部品としての拡大倍率の異なる複数種の対物レンズ４３１を有するレボルバ部４３とを備えている。レボルバ部４３を回動させることで、対物レンズ４３１は選択的に光軸位置に配置可能とされている。
【００１４】
第１筐体４１の内部には、光学部品としてのチューブレンズ１１、ビームスプリッタ１２、レンズ１３およびミラー１４がそれぞれ配置されている。第１筐体４１の上面には、照明用光源口４５が設けられ、この照明用光源口４５から導入された照明光は、レンズ１３を透過して、ミラー１４およびビームスプリッタ１２で順に反射されて、対物レンズ４３１を介して被測定物に照射される。
【００１５】
第２筐体４２の前面部には、一対の接眼レンズ４４１を有する接眼レンズ部４４が取り付けられ、第２筐体４２の内部には、光学部品としての複数種のプリズム１５がそれぞれ配置されている。被測定物から反射された反射光は、対物レンズ４３１およびビームスプリッタ１２を透過して、プリズム１５で折曲されて接眼レンズ部４４へ導かれている。これにより、接眼レンズ４４１を介しての被測定物の目視での観察が可能となっている。
【００１６】
図２において、隣り合う構成要素としての第１筐体４１とレボルバ部４３とは、結合手段７によって結合されている。
結合手段７は、レボルバ部４３の上面（結合面）に突設された２本の位置決めピン７１と、第１筐体４１の下面（結合面）に形成されて位置決めピン７１に係合される係合孔７２と、この係合孔７２が設けられた第１筐体４１に位置決めピン７１に対して直角に螺合された止めねじ７３とを備えている。このうち、位置決めピン７１の外周には、その位置決めピン７１の軸に対して傾斜した傾斜面７１１Ａをもつ円錐状の溝７１１が形成されている。一方、止めねじ７３の先端部７３Ａは、傾斜面７１１Ａに当接する略円錐状に形成されている。
【００１７】
止めねじ７３の取り付け位置は、止めねじ７３が位置決めピン７１に向かって進んだときに、止めねじ７３の先端部７３Ａが傾斜面７１１Ａに当接しながら位置決めピン７１を軸方向へ押圧するように傾斜面７１１Ａに対して設定されている。
具体的には、係合孔７２の直交方向に、止めねじ７３が螺入される止めねじ用孔７４が形成されており、この止めねじ用孔７４の中心の高さ位置は、位置決めピン７１の溝７１１の中心の高さ位置よりも、傾斜面７１１Ａ側に位置している。従って、止めねじ７３を位置決めピン７１の溝７１１に向かって進ませると、止めねじ７３の先端部７３Ａは、溝７１１の傾斜面７１１Ａ（上面）を押圧しながら進むことになる。このため、止めねじ７３に加えられた水平方向の力は、止めねじ７３の先端部７３Ａおよび位置決めピン７１の溝７１１の傾斜面７１１Ａを介して、位置決めピン７１を軸方向かつ上方へ付勢する力に変換される。これにより、レボルバ部４３に固定された位置決めピン７１は、第１筐体４１側に引き込まれるから、より密着した結合が行われる。
【００１８】
図３および図４において、第１筐体４１と第２筐体４２とは、結合手段８によって結合されている。
結合手段８は、第２筐体４２の下面（結合面）に突設された２本の位置決めピン８１と、第１筐体４１の上面（結合面）に形成されて位置決めピン８１に係合される係合孔８２と、この係合孔８２が設けられた第１筐体４１に位置決めピン８１に対して直角に螺合された止めねじ８３とを備えている。ここで、２つの係合孔８２は、第１筐体４１上面（略平面矩形）の対角線上に、互いに対向して位置している（図５参照）。一方、係合孔に係合される２本の位置決めピン８１は、第２筐体４２下面の係合孔に対応した位置に突設されている。また、位置決めピン８１の外周には、その位置決めピン８１の軸に対して傾斜した傾斜面８１１Ａをもつ円錐状の溝８１１が形成されている。一方、止めねじ８３の先端部８３Ａは、傾斜面８１１Ａに当接する略円錐状に形成されている。
【００１９】
位置決めピン８１は、第２筐体４２下面に形成された固定用孔８４に挿入され、第２筐体４２に固定ねじ８５が位置決めピン８１に向かって止めねじ８３と同方向に螺入されることで、位置決めピン８１の外周が固定用孔８４の内周に押しつけられ、第２筐体４２に固定されている。
【００２０】
止めねじ８３の取り付け位置は、止めねじ８３が位置決めピン８１に向かって進んだときに、止めねじ８３の先端部８３Ａが傾斜面８１１Ａに当接しながら位置決めピン８１を軸方向へ押圧するように傾斜面８１１Ａに対して設定されている。
具体的には、係合孔８２の直交方向に、止めねじ８３が螺入される止めねじ用孔８６が形成されており、この止めねじ用孔８６の中心の高さ位置は、位置決めピン８１の溝８１１の中心の高さ位置よりも、傾斜面８１１Ａ側に位置している。従って、止めねじ８３を位置決めピン８１の溝８１１に向かって進ませると、止めねじ８３の先端部８３Ａは、溝８１１の傾斜面８１１Ａ（下面）を押圧しながら進むことになる。このため、止めねじ８３に加えられた水平方向の力は、止めねじ８３の先端部８３Ａおよび位置決めピン８１の溝８１１の傾斜面８１１Ａを介して、位置決めピン８１を軸方向かつ下方へ付勢する力に変換される。これにより、第２筐体４２に固定された位置決めピン８１は、第１筐体４１側に引き込まれるから、より密着した結合が行われる。
【００２１】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、本実施形態では、まず、レボルバ部４３または第２筐体４２に設けられた位置決めピン７１，８１を、第１筐体４１に形成された係合孔７２，８２にはめ込む。次に、位置決めピン７１，８１の溝７１１，８１１の傾斜面７１１Ａ，８１１Ａに止めねじ７３，８３の先端部７３Ａ，８３Ａを当接させながら、止めねじ７３，８３を位置決めピン７１，８１の軸方向に対して直交方向に進ませる。止めねじ７３，８３の先端部７３Ａ，８３Ａは、位置決めピン７１，８１の溝７１１，８１１の傾斜面７１１Ａ，８１１Ａを押圧しながら進むことになるから、止めねじ７３，８３の軸方向に加えられた力は、止めねじ７３，８３の先端部７３Ａ，８３Ａおよび位置決めピン７１，８１の溝７１１，８１１の傾斜面７１１Ａ，８１１Ａを介して、位置決めピン７１，８１を軸方向かつ傾斜面７１１Ａ，８１１Ａ側へ付勢する力に変換される。これにより、位置決めピン７１，８１を係合孔側７２，８２に引き込むことができ、第１筐体４１とレボルバ部４３との結合および第１筐体４１と第２筐体４２との結合をより密着した状態にすることができる。
また、係合孔７２，８２および２本の位置決めピン７１，８１を設けることで、位置決めピン７１，８１は、その軸方向へのみ変位可能となっているから、レボルバ部４３や第２筐体４２の交換の際に、確実な位置の再現性を得ることができる。さらに、あり溝等の加工が不要になるから、経済的に構成できる。
【００２２】
ビームスプリッタ１２を有する第１筐体４１と、光学部品１５を有する第２筐体４２とを、結合手段８によって結合させるから、ビームスプリッタ１２と光学部品１５との位置関係を正確に位置決めできる。従って、ビームスプリッタ１２と光学部品１５との位置のずれによる像のぶれを確実に防止できる。
【００２３】
ビームスプリッタ１２を有する第１筐体４１と、対物レンズ４３１を有するレボルバ部４３を、結合手段７によって結合させるから、ビームスプリッタ１２と対物レンズ４３１との位置関係を正確に位置決めできる。従って、ビームスプリッタ１２と対物レンズ４３１との位置のずれによる像のぶれを確実に防止できる。
【００２４】
結合手段７，８の位置決めピン７１，８１の溝７１１，８１１は略円錐状なので、ドリル等を用いた孔あけ加工機によって、溝７１１，８１１を位置決めピン７１，８１に容易に形成できる。
【００２５】
結合手段８の位置決めピン８１は、第２筐体４２に固定ねじ８５が位置決めピン８１に向かって止めねじ８３と同方向に螺入されることで、位置決めピン８１の外周が固定用孔８４の内周に押しつけられ、第２筐体４２に固定されている。これにより、結合の際、位置決めピン８１に止めねじ８３による力が加わっても、位置決めピン８１は、それ以上止めねじ８３の軸方向へは動くことができないから、確実に軸方向へのみ動く。従って、たとえば、第１筐体４１や第２筐体４２の交換の際に、より確実な位置の再現性を得ることができる。
【００２６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
たとえば、前記実施形態において、位置決めピン８１は、固定ねじ８５によって第２筐体４２に固定されているが、たとえば、接着剤等を用いて固定されてもよい。
【００２７】
前記実施形態において、位置決めピン７１，８１の溝７１１，８１１は、略円錐状に形成されているが、たとえば、略Ｖ字状の溝でもよく、要するに、位置決めピンの軸方向に対して傾斜した傾斜面を有する溝であればよい。
【００２８】
前記実施形態では、各結合手段７，８を用いて、第１筐体４１とレボルバ部４３との間および第１筐体４１と第２筐体４２との間をそれぞれ結合させているが、たとえば、第２筐体４２と接眼レンズ部４４との間の結合も、各結合手段７，８と同様な構成をもつ結合手段を用いて行ってもよい。
【００２９】
前記実施形態では、各結合手段７，８の位置決めピン７１，８１は、それぞれ２本設けられているが、たとえば、３本あるいは４本設けられてもよく、要するに、少なくとも２本の位置決めピンが設けられていればよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の顕微鏡によれば、本体を構成する複数の構成要素を結合した際に位置の再現性が高く、しかも経済的に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る顕微鏡の一実施形態を示す全体図である。
【図２】前記実施形態の要部（第１筐体およびレボルバ部間）を示す断面図である。
【図３】前記実施形態の正面図である。
【図４】前記実施形態の他の要部（第１筐体および第２筐体間）を示す断面図である。
【図５】第１筐体の上面を示した平面図である。
【符号の説明】
１顕微鏡
４本体
７，８結合手段
４１構成要素である第１筐体
４２構成要素である第２筐体
４３構成要素であるレボルバ部
７１，８１位置決めピン
７１１，８１１溝
７１１Ａ，８１１Ａ傾斜面
７２，８２係合孔
７３，８３止めねじ
７３Ａ，８３Ａ先端部

Claims

光学部品がそれぞれ取り付けられた複数の構成要素の結合によって本体が構成された顕微鏡であって、
前記構成要素のうちの隣り合う少なくとも１組の構成要素を結合させる結合手段を有し、
この結合手段は、前記隣り合う構成要素のうちのいずれか一方の構成要素の結合面に突設される少なくとも２本の位置決めピンと、前記隣り合う構成要素のうちのいずれか他方の構成要素の結合面に形成されて前記位置決めピンが係合される係合孔と、この係合孔が設けられた他方の構成要素に前記位置決めピンに対して直角に螺合された止めねじと、
前記係合孔が設けられた構成要素と隣り合う前記一方の構成要素に設けられ、前記止めねじと同方向に螺入された固定ねじとを備え、
前記位置決めピンは、それが突設された構成要素に形成された固定用孔に挿入され、前記固定ねじが前記位置決めピンに向かって螺入されることで、前記位置決めピンの外周が前記固定用孔の内周に押しつけられて前記構成要素に固定され、
前記係合孔内に係合される位置決めピンの外周には、その位置決めピンの軸に対して傾斜した傾斜面をもつ溝が形成され、前記止めねじの先端部は、前記傾斜面に当接する略円錐状に形成され、
前記止めねじが前記位置決めピンに向かって進んだときに止めねじの先端部が前記傾斜面に当接しながら位置決めピンを軸方向へ押圧するように傾斜面に対して止めねじの取り付け位置が設定されていることを特徴とする顕微鏡。
請求項１に記載の顕微鏡において、前記隣り合う構成要素は、導入した照明光を被測定物へ向けて反射するとともに被測定物からの反射光を透過するビームスプリッタを有する第１筐体と、この第１筐体の上部に配置されて前記ビームスプリッタを透過した光を接眼レンズ部へ導く光学部品を有する第２筐体とであり、これらが、前記結合手段によって結合されていることを特徴とする顕微鏡。
請求項２に記載の顕微鏡において、前記隣り合う構成要素は、前記第１筐体と、この第１筐体の下部に配置されて前記ビームスプリッタで反射された光を被測定物に照射する複数種の対物レンズを有するレボルバ部であり、これらが、前記結合手段によって結合されていることを特徴とする顕微鏡。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の顕微鏡において、前記位置決めピンの溝は、略円錐状に形成されていることを特徴とする顕微鏡。