JP4814420B2 - 対物レンズ切換え装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡に用いられる対物レンズ切換え装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生理学分野では、生きた細胞などの標本を顕微鏡観察することが行われているが、この際、標本各所の電位計測を行うためマニプュレータが使用されている。
【０００３】
図１６は、このようなマニプュレータを使用した顕微鏡の概略構成を示すもので、顕微鏡本体１のステージ２上に載置された標本３に対して、レボルバ４に保持された対物レンズ５とマニプュレータ６を近接して配置し、標本３に対してマニプュレータ６を操作するとともに、対物レンズ５を介して標本像を観察するようにしたものがある。
【０００４】
ところで、このような標本観察では、標本像の観察倍率を変更する場合、レボルバ４を回転させて対物レンズ５を切換えるようにしている。ところが、レボルバ４をそのまま回転させようとすると、マニプュレータ６が邪魔になりレボルバ４を回転できなかったり、あるいはレボルバ４の回転により対物レンズ５がマニプュレータ６と接触して破損させてしまうなどの問題があった。
【０００５】
そこで、従来、実用新案登録第２６０４９４２号公報に開示されるように複数の対物レンズを配列方向に円弧状に移動できるように支持することで、対物レンズの切換え時にマニプュレータ６との接触を防止するようにしたものがある。
【０００６】
ところが、このように構成したものは、光軸上に位置する支持点を回転中心にして対物レンズ先端が円弧を描いて移動するため、対物レンズ先端の移動量に対して高さ方向の移動量が小さく、このため例えば、標本が生きた細胞などで溶液の入ったチャンバに沈められ、この溶液を通して観察しているような場合、対物レンズ先端がチャンバの側壁に接触することがあり、標本を破損してしまうという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するものとして、実用新案登録第２５９６２７５号公報に開示されるように対物レンズを装着する移動部材により複数の対物レンズが観察光軸方向で移動自在に支持されているとともに、これら対物レンズのうちの少なくとも一つを観察光軸上に上下移動可能にしたり、特開平１１−１６０６２８号公報に開示されるように複数の対物レンズを選択的に観察光路上に配置させる対物レンズ切替え装置に設けられる作動距離の短い対物レンズを保持する対物レンズ保持部材を光軸方向に移動可能にすることにより、対物レンズがマニプュレータやチャンバに接触するなどの干渉を防止できるものも考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの構成のように対物レンズを光軸方向に移動可能にするものでは、対物レンズを光軸に沿って降下させると、対物レンズの先端がチャンバの溶液面に対して垂直に進入するようになるが、一般に対物レンズ先端は平面になっているため、この対物レンズ先端の溶液中へ進入の際に気泡が混入し易く、この気泡が標本観察の障害になることがある。このため、対物レンズ先端の気泡を除去するため、対物レンズの上下移動を何回も繰り返すなどしなければならず、対物レンズ切換えの作業性が著しく悪化するという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、標本近傍に配置される各種部品との干渉を防止できるとともに、対物レンズの退避および切換えを安定して行うことができる対物レンズ切換え装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ベース部に対して直立して形成された胴部を有するフレームのベース部に標本を載置するステージが設けられるとともに、前記胴部に対物アームが設けられた顕微鏡本体の前記対物アームに設けられる対物レンズ切換え装置において、前記対物アームに対して直線移動可能に設けられた直線移動部材と、この直線移動部材の移動方向に配列され、該直線移動部材の直線移動により観察光軸上に選択的に位置される２個の対物レンズと、これら対物レンズのそれぞれを、前記対物レンズの取付け高さ付近で、且つ観察光軸から外れた位置を中心に、前記直線移動部材に対し回動可能に支持し、前記対物レンズを選択的に傾斜状態または直立状態に切換える対物レンズ切換え機構と、を具備したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記対物レンズ切換え機構は、対物レンズのそれぞれを、基端部が固定され先端部に前記対物レンズの取付け部材を有する板バネにより支持されることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記対物レンズ切換え機構は、平行に配置された一対のレバー、これら一対のレバーに設けられた所定の形状を有するカム部材、前記一対のレバーを相反方向に移動させる操作レバー、基端部が固定され先端部に前記対物レンズの取付け部材を有する板バネ、この板バネの先端部に設けられ前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材とを有し、前記操作レバーの操作にともなう前記一対のレバーの相反方向の移動により前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材により前記対物レンズを板バネを介して回動させ、選択的に傾斜状態または直立状態に切換えることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記操作レバーは、中間位置に対して左右位置への移動操作を可能とし、前記カム部材は、前記操作レバーが中間位置で前記対物レンズのそれぞれを傾斜状態に、左右一方の位置で一方の対物レンズのみを直立状態に、左右他方の位置で他方の対物レンズのみを直立状態に、それぞれ切換えられるような形状に形成されることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記対物レンズ切換え機構は、前記操作レバーの中間位置で前記直線移動部材の移動を許容し、前記操作レバーの左右位置で前記直線移動部材の移動を阻止する第１のレバー機構と、前記操作レバーの中間位置で観察光軸上に位置する対物レンズのみを起立状態に切換え可能にするため前記一対のレバーの移動を規制する第２のレバー機構を有することを特徴としている。
【００１５】
この結果、本発明によれば、チャンバに入った標本を観察する場合も、対物レンズの先端がチャンバの側壁に接触するようなことを確実に防止できる。
【００１６】
また、対物レンズ先端は、斜め上方からチャンバの溶液中に進入するので、対物レンズ先端に気泡が混入るのを防止することもがきる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１８】
図１（ａ）（ｂ）は、本発明が適用される対物レンズ上下動式の顕微鏡の概略構成を示している。
【００１９】
１１は顕微鏡フレームで、この顕微鏡フレーム１１は、水平方向のベース部１１ａと、このベース部１１ａに対し直立して形成された胴部１１ｂからなるＬ字型形状をなしている。
【００２０】
顕微鏡フレーム１１の胴部１１ｂ下部の背面には、透過照明用光源用のランプハウス１２が配置されている。このランプハウス１２は、透過照明用光源からの透過照明光を発するもので、この透過照明光をベース部１１ａ内部で反射させ、ベース部１１ａ上面の出射窓部１１ｃより後述する対物レンズ１８の光軸に沿って上方に出射するようにしている。
【００２１】
顕微鏡フレーム１１のベース部１１ａには、ステージ受け部１３が設けられている。このステージ受け部１３は、コンデンサレンズ１３１およびステージ１３２を有している。ステージ１３２は、標本１４を載置するもので、操作摘み１５を有し、これら操作摘み１５を回転操作することで、標本１４をＸＹ方向に移動できるようになっている。この場合、標本１４は、溶液の入ったチャンバ１４１に沈められている。
【００２２】
顕微鏡フレーム１１の胴部１１ｂの正面には、上下方向に沿って図示しないガイド部が形成され、このガイド部に沿って対物アーム１６が上下動可能に設けられている。この対物アーム１６は、Ｌ型形状をなすもので、ガイド部に沿って上下動される摺動部１６１と、ステージ１３２に対して平行に配置されるとともに、後述する本発明の対物レンズ切換え装置１７を保持する保持部１６２を有している。この場合、対物レンズ切換え装置１７は、複数（図示例では２個）の対物レンズ１８を保持し、これら対物レンズ１８の一方を選択的に観察光軸上に切換え可能にしたものである。
【００２３】
また、対物アーム１６は、顕微鏡フレーム１１側面に配置された焦準ハンドル１９を回転操作することで胴部１１ｂ内部に設けられた図示しない焦準機構を介してガイド部に沿って上下動される。
【００２４】
一方、顕微鏡フレーム１１の胴部１１ｂ上方には、落射投光管２０が配置されている。落射投光管２０には、落射照明用光源用のランプハウス２１、接眼レンズ２２１を有する接眼鏡筒２２およびキューブユニット２３が設けられている。
【００２５】
ランプハウス２１は、落射照明用光源からの落射照明光を発するもので、この落射照明光をキューブユニット２３で反射させ、対物レンズ１８の光軸に沿って下方に出射するようにしている。
【００２６】
キューブユニット２３は、図示しない複数のキューブが収容され、これらキューブを検鏡法に応じて選択的に光路上に位置させることができるようになっている。接眼レンズ２２１は、ステージ１３２上の標本像を目視観察するもので、ランプハウス１２の透過照明用光源を用いた透過観察では、コンデンサレンズ１３１を通り標本１４透過された光が対物レンズ１８、キューブユニット２３を介して入射され、また、ランプハウス２１の落射照明用光源を用いた落射観察では、対物レンズ１８を介して標本１４に光が照射されるとともに、反射された光が対物レンズ１８、キューブユニット２３を介して入射されるようになっている。
【００２７】
図２乃至図４は、本発明の対物レンズ切換え装置１７の概略構成を示すもので、図２は正面図、図３は縦断面図、図４は横断面図である。
【００２８】
図において、１６は、前述した対物アームで、対物アーム１６の保持部１６２は、観察光軸ａに対応した位置に透孔１６２ａが形成されるとともに、両側縁に沿ってガイド部３１が設けられ、このガイド部３１を介して直線移動部材として対物レンズ切換え装置１７の装置本体３３が観察光軸ａに直交する方向に移動可能に設けられている。この装置本体３３には、その移動方向に沿って複数（図示例では２個）の透孔３３ａ、３３ｂが所定の間隔を介して配置され、ガイド部３１に沿った装置本体３３の移動により透孔３３ａ、３３ｂの一方を選択的に観察光軸ａ上に位置させることができるようになっている。
【００２９】
また、装置本体３３の側面には、その移動方向に沿って複数（図示例では２個）の溝部３３ｃが形成され、一方、保持部１６２側には、先端にボール３４ａを設けた板バネ３４が設けられ、装置本体３３の移動とともに板バネ３４先端のボール３４ａを溝部３３ｃに落とし込むことで、装置本体３３の透孔３３ａまたは３３ｂを観察光軸ａ上に位置決めするクリック機構が構成されている。
【００３０】
装置本体３３には、図５（ａ）（ｂ）乃至図７（ａ）（ｂ）に示すような対物レンズ切換え機構３５が設けられている。対物レンズ切換え機構３５は、ベース３６を有している。このベース３６は、図３に示すように固定ベース３６１上の一部に芯出し用ベース３６２を重ねて配置してなるもので、固定ベース３６１に設けられた調整ネジ３７のねじ込み量により芯出し用ベース３６２を観察光軸ａに直交する水平方向に微小移動可能にしている。
【００３１】
ベース３６には、装置本体３３の透孔３３ａ、３３ｂに対応させて透孔３６ａ、３６ｂが形成されている。また、透孔３６ａ、３６ｂの周面には、後述する対物座４０、４１に対応する胴付け用の段部３６ａ１、３６ｂ１が形成されている。これら透孔３６ａ、３６ｂに近接してそれぞれ板バネ３８、３９が装置本体３３の移動方向に沿って配設されている。これら板バネ３８、３９は、例えば長さ４０〜５０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３程度の板状をなすもので、このうち一方の板バネ３８は、基端部が固定ベース３６１上に固定ビス３８１、３８１により固定され、他方の板バネ３９は、基端部が芯出し用ベース３６２上に固定ビス３９１、３９１により固定されている。
【００３２】
また、板バネ３８、３９の先端部には、対物レンズ取付け部材として対物座４０、４１が取り付けられている。これら対物座４０、４１は、対物レンズ１８がねじ込みにより取り付けられるもので、その周面には、透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１に対応する胴付け用の段部４０ａ、４１ａが形成されている。つまり、板バネ３８、３９は、それぞれ固定ビス３８１、３９１により固定されているので、板バネ３８、３８先端部に支持された対物座４０、４１は、図５に示す３８Ａ、３９Ａを中心とした回動により透孔３６ａ、３６ｂに挿脱されるとともに、透孔３６ａ、３６ｂに挿入された状態で、段部４０ａ、４１ａが透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１に当接されるようになっている。この場合、板バネ３８、３９は、対物座４０、４１の段部４０ａ、４１ａが透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１に当接された状態で、ベース３６面との間に僅かな隙間が形成されるようにして、この状態でも板バネ３８、３９のバネ力を維持させることで、対物座４０、４１が確実に胴付くようにしている。また、透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１には、僅かな突起部（図示せず）を３個所形成して当接面のガタ付きも防止するようにしている。
【００３３】
対物座４０、４１には、その回動方向と直交する方向にそれぞれ操作軸４２、４３が設けられ、これら操作軸４２、４３の両端には、ガイド部材としてガイドローラ４４、４５が設けられている。このガイドローラ４４、４５は、後述するカム板４８ｂ、４９ｂに沿って上下方向に移動するもので、このガイドローラ４４、４５の移動に伴い対物座４０、４１を回動させるようになっている。
【００３４】
なお、図３（ａ）（ｂ）において、４６、４７は、対物座４０、４１の回動に伴う板バネ３８、３９の振動を吸収するための振動吸収部材で、対物座４０、４１がガイドローラ４４、４５とともに回動され、所定角度まで立ち上がった状態で板バネ３８、３９面に当接するようになっている。
【００３５】
対物レンズ切換え部３５のベース３６の両側には、装置本体３３の移動方向に沿って一対のレバー４８、４９が平行に配置されている。これらレバー４８、４９は、その長手方向に沿って長穴４８ａ、４９ａが形成されている。そして、この長穴４８ａ、４９ａに、ベース３６上に植設されたガイドピン５０、５１を挿入させることで、長穴４８ａ、４９ａに沿ってレバー４８、４９を直線移動可能にしている。また、レバー４８には、２個のカム板４８ｂ、４８ｃが形成され、レバー４９には、１個のカム板４９ｂが形成されている。この場合、レバー４８のカム板４８ｂ、４８ｃは、図６に示すように相対向する側縁部を所定角度の傾斜端部に形成されるとともに、所定距離離間させて配置され、また、レバー４９のカム板４９ｂは、図示破線で示すように両側縁部を所定角度の傾斜端部に形成される。この場合、カム板４９ｂは、傾斜端部から高所側縁部に移る位置ｘｙの間の寸法Ｌ１は、カム板４８ｂ、４８ｃの傾斜端部から高所側縁部に移る位置ｘ’ｙ’の間の寸法Ｌ２とほぼ一致するように形成されている。
【００３６】
これにより、図５に示すように後述する操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐにした状態では、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部にそれぞれ移動されることで対物座４０は、板バネ３８を介して図示時計方向に回動され、対物座４１も板バネ３９を介して図示時計方向に回動され、これら対物座４０、４１に取り付けられた対物レンズ１８は、それぞれ傾斜した状態で保持される。また、図６に示すように後述する操作レバー５２の操作摘み５２２を図示反時計方向に回動操作した場合、ガイドローラ４４は、レバー４８、４９の相反方向の移動により、カム板４８ｂと４９ｂが存在しない位置に移動されるので、対物座４０は、板バネ３８を介して回動され透孔３６ａに挿入され、その段部４０ａが透孔３６ａ周面の段部３６ａ１に当接された状態で、対物レンズ１８は、直立して保持され、一方、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４１に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜した状態のまま保持される。さらに図示７に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を図示時計方向に回動操作した場合、レバー４８、４９の相反方向の移動により、今度は、ガイドローラ４５がカム板４８ｃと４９ｂが存在しない位置に移動され、対物座４１は、透孔３６ｂに挿入されて、その段部４１ａが透孔３６ｂ周面の段部３６ｂ１に当接された状態で、対物レンズ１８は、直立して保持され、一方、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４０に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜した状態で保持される。
【００３７】
レバー４８，４９の一方端部には、操作レバー５２が連結されている。この操作レバー５２は、直線状レバー５２１の中間部に直角方向に延びる操作摘み５２２が形成されている。また、この操作レバー５２は、直線状レバー５２１の中間部を回転軸５３１を介してベース３６上に支持されるとともに、直線状レバー５２１の両端部をレバー４８、４９の一方端部に回転自在に連結され、操作摘み５２２を持って操作レバー５２を回動させることで、レバー４８、４９を相反方向に直線移動できるようになっている。
【００３８】
操作レバー５２の操作摘み５２２の基端部には、長穴５２２ａが形成され、この長穴５２２ａを介して、図８（ａ）（ｂ）に示すような第１のレバー機構を構成するレバー５３の一方端が連結されている。このレバー５３は、両端部を同一方向に折り曲げてＵ字上に形成されたもので、中間部を装置本体３３にピン５４を介して回動自在に支持されている。また、レバー５３は、他方端にピン５５が設けられ、このピン５５は、対物アーム１６の保持部１６２側に形成された溝部５６に挿入され、この溝部５６に沿って移動可能にしている。この溝部５６は、装置本体３３の移動を規制するためのもので、装置本体３３の移動方向に沿って直線状に形成されるとともに、両端部に鉤状溝部５６１、５６２が形成されている。そして、図８に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐにしている場合は、レバー５３のピン５５が直線状の溝部５６に位置され、装置本体３３の直線移動のみが許容され、装置本体３３の透孔３３ａが観察光軸ａ上に位置される図９（ａ）（ｂ）の状態では、操作摘み５２２の操作方向が図示反時計方向のみに規制されるとともに、レバー５３のピン５５が鉤状溝部５６１に入り込んで装置本体３３の移動が阻止され、また、装置本体３３の透孔３３ｂが観察光軸ａ上に位置される図１０（ａ）（ｂ）の状態では、操作摘み５２２の操作方向が図示時計方向のみに規制されるとともに、レバー５３のピン５５が鉤状溝部５６２に入り込んで装置本体３３の移動が阻止されるようになっている。
【００３９】
一方、装置本体３３には、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、レバー４８に対応させて第２のレバー機構を構成するレバー５７が設けられている。このレバー５７は、やや湾曲していて、中間部を装置本体３３にピン５８を介して回動自在に支持されたもので、その両端部に鉤状突起部５７１、５７２が形成されている。また、このレバー５７の湾曲された内側側縁に対物アーム１６の保持部１６２に設けられたピン５９が当接され、装置本体３３の移動によりピン５９を介してレバー５７を時計、反時計方向に交互に回動させるようにしている。これにより、装置本体３３の透孔３３ａが観察光軸ａ上に位置される図１０の状態では、操作摘み５２２の図示反時計方向の操作は許容されるが、操作摘み５２２を真っ直ぐにしている図１２（ａ）（ｂ）に示す状態では、カム板４８ｃが鉤状突起部５７１に係止されて操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制され、また、装置本体３３の透孔３３ｂが観察光軸ａ上に位置される図１３（ａ）（ｂ）の状態では、操作摘み５２２の図示時計方向の操作は許容されるが、操作摘み５２２を真っ直ぐにしている図１４（ａ）（ｂ）に示す状態では、カム板４８ｂが鉤状突起部５７２に係止されて操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制されるようになっている。
【００４０】
このような構成において、ステージ１３２に標本１４を載置した状態から対物レンズ切換え装置１７により対物レンズ１８の切換えを行う場合を説明する。
【００４１】
いま、装置本体３３の透孔３３ａが観察光軸ａ上に位置しているものとする。この場合、図５に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐにした状態では、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部にそれぞれ移動されることで、対物座４０は、板バネ３８を介して時計方向に回動され、対物座４１も板バネ３９を介して時計方向に回動され、これら対物座４０、４１に取り付けられた対物レンズ１８は、それぞれ傾斜した状態で保持されている。
【００４２】
このとき、図１２に示すように、カム板４８ｃが鉤状突起部５７１に係止されて操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制され、また、図８に示すようにレバー５３のピン５５が挿入された直線状の溝部５６によっても操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制されている。
【００４３】
この状態から、図６に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を、操作が許容されている図示反時計方向に回動操作すると、ガイドローラ４４は、レバー４８、４９の相反方向の移動により、カム板４８ｂと４９ｂが存在しない位置に移動されるので、対物座４０は、透孔３６ａに挿入されて、その段部４０ａが透孔３６ａ周面の段部３６ａ１に当接され、対物レンズ１８は直立して保持される。一方、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４１に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜したままの状態で保持される。
【００４４】
また、操作摘み５２２の反時計方向に回動操作により図９に示すようにレバー５３のピン５５が鉤状溝部５６１に入り込み、これにより、装置本体３３の移動が阻止され、対物座４０に取り付けられた対物レンズ１８の観察光軸ａ上の位置が保持される。
【００４５】
次に、対物レンズ１８を切換えるため、装置本体３３の透孔３３ｂを観察光軸ａ上に移動させる場合は、操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐに戻す。すると、図５に示すように対物座４０、４１に取り付けられた対物レンズ１８は、それぞれ傾斜した状態に戻される。
【００４６】
また、図８に示すようにレバー５３のピン５５が鉤状溝部５６１から抜けて直線状の溝部５６に戻り、装置本体３３の移動が許容される。
【００４７】
この状態で、装置本体３３を移動させて、装置本体３３の透孔３３ｂを観察光軸ａ上に位置させる。
【００４８】
このとき、図１４に示すように、カム板４８ｂが鉤状突起部５７２に係止されて操作摘み５２２の図示反時計方向の回動操作が規制され、また、レバー５３のピン５５が挿入された直線状の溝部５６によっても操作摘み５２２の図示反時計方向の回動操作が規制されている。
【００４９】
この状態から、図７に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を、操作が許容されている図示時計方向に回動操作すると、ガイドローラ４５は、レバー４８、４９の相反方向の移動により、カム板４８ｃと４９ｂが存在しない位置に移動されるので、対物座４１は、透孔３６ｂに挿入されて、その段部４１ａが透孔３６ｂ周面の段部３６ｂ１に当接され、対物レンズ１８は直立して保持される。一方、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４０に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜したままの状態で保持される。
【００５０】
また、操作摘み５２２の時計方向に回動操作により図１０に示すようにレバー５３のピン５５が鉤状溝部５６２に入り込み、これにより、装置本体３３の移動が阻止され、対物座４１に取り付けられた対物レンズ１８の観察光軸ａ上の位置が保持される。
【００５１】
従って、このようにすれば、顕微鏡の対物アーム１６の保持部１６２に設けられた対物レンズ切換え装置１７は、装置本体３３を直線移動させて透孔３３ａ、３３ｂの一方を選択的に観察光軸ａ上に位置させ、操作レバー５２の操作摘み５２２を回動することにより観察光軸ａ上に位置される側の対物座４０、４１により対物レンズ１８を観察光軸ａ上に直立させて保持することができる。
【００５２】
この場合、対物座４０、４１は、観察光軸ａから外れた位置で基端部を固定された板バネ３８、３９の先端に支持され、板バネ３８、３９の基端部を中心にした回動により対物レンズ１８を観察光軸ａ上に移動させるようにしたので、チャンバ１４１に入った標本１４を観察する場合も、対物レンズ１８の先端がチャンバ１４１の側壁に接触するようなことを確実に防止できる。
【００５３】
また、対物レンズ１８先端は、斜め上方からチャンバ１４１の溶液中に進入するので、対物レンズ１８先に気泡が混入るのを防止することもがき、良好な標本観察を行うことができる。この場合、仮に気泡が混入しても、対物座４０、４１が板バネ３８、３９で支持されているので、対物レンズ１８を例えば指先で叩いて対物レンズ１８に振動を与えることで気泡を逃がすことができる。また、対物レンズ１８は、対物座４０、４１を介して非常に薄い板バネ３８、３９により支持されているため、板バネの曲げ力負けることなく確実に胴付けに胴付くため、光軸方向の位置再現性がよい上に対物レンズ８の退避量も大きく取ることができる。また、薄い板バネ３８、３９であってもねじり剛性は強いため、対物座４０、４１は、胴付け面内で位置再現性がよい。つまり、対物レンズ１８の光軸に垂直な面内での位置再現性がよく、対物レンズ１８の切換えにより像を見失うような心配も無い。
【００５４】
なお、上述した実施の形態では、対物座は、板バネにより回動可能に支持するようにしたが、図１５に示すようにベース６１上に回転軸６２を介して回動自在に支持された保持板６３の先端部に対物レンズ６０を取り付けた対物座６４を設け、保持板６３を回動させることで、対物座６４をベース６１の透孔６１ａに対して挿脱させるようにしてもよい。この場合、保持板６３の回転軸６２による回転中心は、対物座６４に取り付けられる対物レンズの取付けネジの外径分だけ透孔６１ａを通る観察光軸ａより離れた位置にすればよい。また、本発明は、一つの対物レンズだけを保持して対物レンズの切換えを行わない対物レンズ保持装置においても対物レンズを観察位置から退避自在にするために使用することもできる。
【００５５】
本発明の実施の形態には、以下の発明も含まれる。
【００５６】
（１）光束が透過する透過孔を有する基台と、
対物レンズが着脱自在に装着された対物レンズ取付け部材と、
この対物レンズ取付け部材が先端部に固定されるとともに当該対物レンズ取付け部材と前記透過孔が同軸に位置するように基端部が前記基台に固定された板バネと、
前記対物レンズ取付け部材を下側から当接して保持するために前記基台の透過孔の周辺に設けられた当接部と、
前記板バネに片持ち支持された状態の前記対物レンズ取付け部材を、前記当接部から持ち上げて退避位置に移動させるカム機構と、
を有する対物レンズ保持装置。
【００５７】
（２）（１）記載の対物レンズ保持装置において、前記透過孔、前記当接部、前記板バネおよび前記対物レンズ取付け部材を二組備えるとともに、前記基台をスライド保持する保持部材を備え、
前記保持部材に対して前記基台をスライドさせることにより使用する対物レンズを切換え可能にしたことを特徴としている。
【００５８】
この結果、板バネは、上下方向（透過孔の軸方向）に弾性変位可能に配置されている。当接位置と退避位置との間の移動は、この板バネの弾性変位で容易に行える。軸方向の位置決めは当接部に対する当接によって正確に決定される。軸と垂直な面内の方向に対しては板バネの弾性が高いため、対物レンズ取付け部材の軸が透過孔に対して軸ずれすることはない。従って、対物レンズは、正確に位置決めされるとともに、退避量を大きく取ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、標本近傍に配置される各種部品との干渉を防止できるとともに、対物レンズの退避および切換えを安定して行うことができる対物レンズ切換え装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態が適用される対物レンズ上下動式の顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】一実施の形態の対物レンズ切換え装置の概略構成を示す正面図。
【図３】一実施の形態の対物レンズ切換え装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】一実施の形態の対物レンズ切換え装置の概略構成を示す横断面図。
【図５】一実施の形態に用いられる対物レンズ切換え部の概略構成を示す図。
【図６】一実施の形態に用いられる対物レンズ切換え部の概略構成を示す図。
【図７】一実施の形態に用いられる対物レンズ切換え部の概略構成を示す図。
【図８】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図９】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１０】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１１】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１２】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１３】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１４】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１５】本発明の他の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【図１６】一般的なマニプュレータを使用した顕微鏡の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１１…顕微鏡フレーム
１２…ランプハウス
１３１…コンデンサレンズ
１３２…ステージ
１４…標本
１４１…チャンバ
１６…対物アーム
１６１…摺動部
１６２…保持部
１７…装置
１８…対物レンズ
１９…焦準ハンドル
２０…落射投光管
２１…ランプハウス
２２…接眼鏡筒
２３…キューブユニット
３１…ガイド部
３３…装置本体
３３ａ．３３ｂ…透孔
３５…対物レンズ切換え機構
３６…ベース
３６ａ．３６ｂ…透孔
３６ａ１．３６ｂ１…段部
３７…調整ネジ
３８．３９…板バネ
４０．４１…対物座
４０ａ．４１ａ…段部
４２．４３…操作軸
４４．４５…ガイドローラ
４８．４９…レバー
４８ｂ．４８ｃ…カム板
４９ｂ…カム板
５０．５１…ガイドピン
５２…操作レバー
５３…レバー
５４…ピン
５５…ピン
５６…溝部
５６１．５６２…鉤状溝部
５７…レバー
５７１．５７２…鉤状突起部
５８…ピン
５９…ピン
６０…対物レンズ
６１…ベース
６１ａ…透孔
６２…回転軸
６３…保持板
６４…対物座
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡に用いられる対物レンズ切換え装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生理学分野では、生きた細胞などの標本を顕微鏡観察することが行われているが、この際、標本各所の電位計測を行うためマニプュレータが使用されている。
【０００３】
図１６は、このようなマニプュレータを使用した顕微鏡の概略構成を示すもので、顕微鏡本体１のステージ２上に載置された標本３に対して、レボルバ４に保持された対物レンズ５とマニプュレータ６を近接して配置し、標本３に対してマニプュレータ６を操作するとともに、対物レンズ５を介して標本像を観察するようにしたものがある。
【０００４】
ところで、このような標本観察では、標本像の観察倍率を変更する場合、レボルバ４を回転させて対物レンズ５を切換えるようにしている。ところが、レボルバ４をそのまま回転させようとすると、マニプュレータ６が邪魔になりレボルバ４を回転できなかったり、あるいはレボルバ４の回転により対物レンズ５がマニプュレータ６と接触して破損させてしまうなどの問題があった。
【０００５】
そこで、従来、実用新案登録第２６０４９４２号公報に開示されるように複数の対物レンズを配列方向に円弧状に移動できるように支持することで、対物レンズの切換え時にマニプュレータ６との接触を防止するようにしたものがある。
【０００６】
ところが、このように構成したものは、光軸上に位置する支持点を回転中心にして対物レンズ先端が円弧を描いて移動するため、対物レンズ先端の移動量に対して高さ方向の移動量が小さく、このため例えば、標本が生きた細胞などで溶液の入ったチャンバに沈められ、この溶液を通して観察しているような場合、対物レンズ先端がチャンバの側壁に接触することがあり、標本を破損してしまうという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するものとして、実用新案登録第２５９６２７５号公報に開示されるように対物レンズを装着する移動部材により複数の対物レンズが観察光軸方向で移動自在に支持されているとともに、これら対物レンズのうちの少なくとも一つを観察光軸上に上下移動可能にしたり、特開平１１−１６０６２８号公報に開示されるように複数の対物レンズを選択的に観察光路上に配置させる対物レンズ切替え装置に設けられる作動距離の短い対物レンズを保持する対物レンズ保持部材を光軸方向に移動可能にすることにより、対物レンズがマニプュレータやチャンバに接触するなどの干渉を防止できるものも考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの構成のように対物レンズを光軸方向に移動可能にするものでは、対物レンズを光軸に沿って降下させると、対物レンズの先端がチャンバの溶液面に対して垂直に進入するようになるが、一般に対物レンズ先端は平面になっているため、この対物レンズ先端の溶液中へ進入の際に気泡が混入し易く、この気泡が標本観察の障害になることがある。このため、対物レンズ先端の気泡を除去するため、対物レンズの上下移動を何回も繰り返すなどしなければならず、対物レンズ切換えの作業性が著しく悪化するという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、標本近傍に配置される各種部品との干渉を防止できるとともに、対物レンズの退避および切換えを安定して行うことができる対物レンズ切換え装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ベース部に対して直立して形成された胴部を有するフレームのベース部に標本を載置するステージが設けられるとともに、前記胴部に対物アームが設けられた顕微鏡本体の前記対物アームに設けられる対物レンズ切換え装置において、前記対物アームに対して直線移動可能に設けられた直線移動部材と、この直線移動部材の移動方向に配列され、該直線移動部材の直線移動により観察光軸上に選択的に位置される２個の対物レンズと、これら対物レンズのそれぞれを、前記対物レンズの取付け高さ付近で、且つ観察光軸から外れた位置を中心に、前記直線移動部材に対し回動可能に支持し、前記対物レンズを選択的に傾斜状態または直立状態に切換える対物レンズ切換え機構と、を具備したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記対物レンズ切換え機構は、対物レンズのそれぞれを、基端部が固定され先端部に前記対物レンズの取付け部材を有する板バネにより支持されることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記対物レンズ切換え機構は、平行に配置された一対のレバー、これら一対のレバーに設けられた所定の形状を有するカム部材、前記一対のレバーを相反方向に移動させる操作レバー、基端部が固定され先端部に前記対物レンズの取付け部材を有する板バネ、この板バネの先端部に設けられ前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材とを有し、前記操作レバーの操作にともなう前記一対のレバーの相反方向の移動により前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材により前記対物レンズを板バネを介して回動させ、選択的に傾斜状態または直立状態に切換えることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記操作レバーは、中間位置に対して左右位置への移動操作を可能とし、前記カム部材は、前記操作レバーが中間位置で前記対物レンズのそれぞれを傾斜状態に、左右一方の位置で一方の対物レンズのみを直立状態に、左右他方の位置で他方の対物レンズのみを直立状態に、それぞれ切換えられるような形状に形成されることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記対物レンズ切換え機構は、前記操作レバーの中間位置で前記直線移動部材の移動を許容し、前記操作レバーの左右位置で前記直線移動部材の移動を阻止する第１のレバー機構と、前記操作レバーの中間位置で観察光軸上に位置する対物レンズのみを起立状態に切換え可能にするため前記一対のレバーの移動を規制する第２のレバー機構を有することを特徴としている。
【００１５】
この結果、本発明によれば、チャンバに入った標本を観察する場合も、対物レンズの先端がチャンバの側壁に接触するようなことを確実に防止できる。
【００１６】
また、対物レンズ先端は、斜め上方からチャンバの溶液中に進入するので、対物レンズ先端に気泡が混入るのを防止することもがきる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１８】
図１（ａ）（ｂ）は、本発明が適用される対物レンズ上下動式の顕微鏡の概略構成を示している。
【００１９】
１１は顕微鏡フレームで、この顕微鏡フレーム１１は、水平方向のベース部１１ａと、このベース部１１ａに対し直立して形成された胴部１１ｂからなるＬ字型形状をなしている。
【００２０】
顕微鏡フレーム１１の胴部１１ｂ下部の背面には、透過照明用光源用のランプハウス１２が配置されている。このランプハウス１２は、透過照明用光源からの透過照明光を発するもので、この透過照明光をベース部１１ａ内部で反射させ、ベース部１１ａ上面の出射窓部１１ｃより後述する対物レンズ１８の光軸に沿って上方に出射するようにしている。
【００２１】
顕微鏡フレーム１１のベース部１１ａには、ステージ受け部１３が設けられている。このステージ受け部１３は、コンデンサレンズ１３１およびステージ１３２を有している。ステージ１３２は、標本１４を載置するもので、操作摘み１５を有し、これら操作摘み１５を回転操作することで、標本１４をＸＹ方向に移動できるようになっている。この場合、標本１４は、溶液の入ったチャンバ１４１に沈められている。
【００２２】
顕微鏡フレーム１１の胴部１１ｂの正面には、上下方向に沿って図示しないガイド部が形成され、このガイド部に沿って対物アーム１６が上下動可能に設けられている。この対物アーム１６は、Ｌ型形状をなすもので、ガイド部に沿って上下動される摺動部１６１と、ステージ１３２に対して平行に配置されるとともに、後述する本発明の対物レンズ切換え装置１７を保持する保持部１６２を有している。この場合、対物レンズ切換え装置１７は、複数（図示例では２個）の対物レンズ１８を保持し、これら対物レンズ１８の一方を選択的に観察光軸上に切換え可能にしたものである。
【００２３】
また、対物アーム１６は、顕微鏡フレーム１１側面に配置された焦準ハンドル１９を回転操作することで胴部１１ｂ内部に設けられた図示しない焦準機構を介してガイド部に沿って上下動される。
【００２４】
一方、顕微鏡フレーム１１の胴部１１ｂ上方には、落射投光管２０が配置されている。落射投光管２０には、落射照明用光源用のランプハウス２１、接眼レンズ２２１を有する接眼鏡筒２２およびキューブユニット２３が設けられている。
【００２５】
ランプハウス２１は、落射照明用光源からの落射照明光を発するもので、この落射照明光をキューブユニット２３で反射させ、対物レンズ１８の光軸に沿って下方に出射するようにしている。
【００２６】
キューブユニット２３は、図示しない複数のキューブが収容され、これらキューブを検鏡法に応じて選択的に光路上に位置させることができるようになっている。接眼レンズ２２１は、ステージ１３２上の標本像を目視観察するもので、ランプハウス１２の透過照明用光源を用いた透過観察では、コンデンサレンズ１３１を通り標本１４透過された光が対物レンズ１８、キューブユニット２３を介して入射され、また、ランプハウス２１の落射照明用光源を用いた落射観察では、対物レンズ１８を介して標本１４に光が照射されるとともに、反射された光が対物レンズ１８、キューブユニット２３を介して入射されるようになっている。
【００２７】
図２乃至図４は、本発明の対物レンズ切換え装置１７の概略構成を示すもので、図２は正面図、図３は縦断面図、図４は横断面図である。
【００２８】
図において、１６は、前述した対物アームで、対物アーム１６の保持部１６２は、観察光軸ａに対応した位置に透孔１６２ａが形成されるとともに、両側縁に沿ってガイド部３１が設けられ、このガイド部３１を介して直線移動部材として対物レンズ切換え装置１７の装置本体３３が観察光軸ａに直交する方向に移動可能に設けられている。この装置本体３３には、その移動方向に沿って複数（図示例では２個）の透孔３３ａ、３３ｂが所定の間隔を介して配置され、ガイド部３１に沿った装置本体３３の移動により透孔３３ａ、３３ｂの一方を選択的に観察光軸ａ上に位置させることができるようになっている。
【００２９】
また、装置本体３３の側面には、その移動方向に沿って複数（図示例では２個）の溝部３３ｃが形成され、一方、保持部１６２側には、先端にボール３４ａを設けた板バネ３４が設けられ、装置本体３３の移動とともに板バネ３４先端のボール３４ａを溝部３３ｃに落とし込むことで、装置本体３３の透孔３３ａまたは３３ｂを観察光軸ａ上に位置決めするクリック機構が構成されている。
【００３０】
装置本体３３には、図５（ａ）（ｂ）乃至図７（ａ）（ｂ）に示すような対物レンズ切換え機構３５が設けられている。対物レンズ切換え機構３５は、ベース３６を有している。このベース３６は、図３に示すように固定ベース３６１上の一部に芯出し用ベース３６２を重ねて配置してなるもので、固定ベース３６１に設けられた調整ネジ３７のねじ込み量により芯出し用ベース３６２を観察光軸ａに直交する水平方向に微小移動可能にしている。
【００３１】
ベース３６には、装置本体３３の透孔３３ａ、３３ｂに対応させて透孔３６ａ、３６ｂが形成されている。また、透孔３６ａ、３６ｂの周面には、後述する対物座４０、４１に対応する胴付け用の段部３６ａ１、３６ｂ１が形成されている。これら透孔３６ａ、３６ｂに近接してそれぞれ板バネ３８、３９が装置本体３３の移動方向に沿って配設されている。これら板バネ３８、３９は、例えば長さ４０〜５０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３程度の板状をなすもので、このうち一方の板バネ３８は、基端部が固定ベース３６１上に固定ビス３８１、３８１により固定され、他方の板バネ３９は、基端部が芯出し用ベース３６２上に固定ビス３９１、３９１により固定されている。
【００３２】
また、板バネ３８、３９の先端部には、対物レンズ取付け部材として対物座４０、４１が取り付けられている。これら対物座４０、４１は、対物レンズ１８がねじ込みにより取り付けられるもので、その周面には、透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１に対応する胴付け用の段部４０ａ、４１ａが形成されている。つまり、板バネ３８、３９は、それぞれ固定ビス３８１、３９１により固定されているので、板バネ３８、３８先端部に支持された対物座４０、４１は、図５に示す３８Ａ、３９Ａを中心とした回動により透孔３６ａ、３６ｂに挿脱されるとともに、透孔３６ａ、３６ｂに挿入された状態で、段部４０ａ、４１ａが透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１に当接されるようになっている。この場合、板バネ３８、３９は、対物座４０、４１の段部４０ａ、４１ａが透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１に当接された状態で、ベース３６面との間に僅かな隙間が形成されるようにして、この状態でも板バネ３８、３９のバネ力を維持させることで、対物座４０、４１が確実に胴付くようにしている。また、透孔３６ａ、３６ｂ周面の段部３６ａ１、３６ｂ１には、僅かな突起部（図示せず）を３個所形成して当接面のガタ付きも防止するようにしている。
【００３３】
対物座４０、４１には、その回動方向と直交する方向にそれぞれ操作軸４２、４３が設けられ、これら操作軸４２、４３の両端には、ガイド部材としてガイドローラ４４、４５が設けられている。このガイドローラ４４、４５は、後述するカム板４８ｂ、４９ｂに沿って上下方向に移動するもので、このガイドローラ４４、４５の移動に伴い対物座４０、４１を回動させるようになっている。
【００３４】
なお、図３（ａ）（ｂ）において、４６、４７は、対物座４０、４１の回動に伴う板バネ３８、３９の振動を吸収するための振動吸収部材で、対物座４０、４１がガイドローラ４４、４５とともに回動され、所定角度まで立ち上がった状態で板バネ３８、３９面に当接するようになっている。
【００３５】
対物レンズ切換え部３５のベース３６の両側には、装置本体３３の移動方向に沿って一対のレバー４８、４９が平行に配置されている。これらレバー４８、４９は、その長手方向に沿って長穴４８ａ、４９ａが形成されている。そして、この長穴４８ａ、４９ａに、ベース３６上に植設されたガイドピン５０、５１を挿入させることで、長穴４８ａ、４９ａに沿ってレバー４８、４９を直線移動可能にしている。また、レバー４８には、２個のカム板４８ｂ、４８ｃが形成され、レバー４９には、１個のカム板４９ｂが形成されている。この場合、レバー４８のカム板４８ｂ、４８ｃは、図６に示すように相対向する側縁部を所定角度の傾斜端部に形成されるとともに、所定距離離間させて配置され、また、レバー４９のカム板４９ｂは、図示破線で示すように両側縁部を所定角度の傾斜端部に形成される。この場合、カム板４９ｂは、傾斜端部から高所側縁部に移る位置ｘｙの間の寸法Ｌ１は、カム板４８ｂ、４８ｃの傾斜端部から高所側縁部に移る位置ｘ’ｙ’の間の寸法Ｌ２とほぼ一致するように形成されている。
【００３６】
これにより、図５に示すように後述する操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐにした状態では、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部にそれぞれ移動されることで対物座４０は、板バネ３８を介して図示時計方向に回動され、対物座４１も板バネ３９を介して図示時計方向に回動され、これら対物座４０、４１に取り付けられた対物レンズ１８は、それぞれ傾斜した状態で保持される。また、図６に示すように後述する操作レバー５２の操作摘み５２２を図示反時計方向に回動操作した場合、ガイドローラ４４は、レバー４８、４９の相反方向の移動により、カム板４８ｂと４９ｂが存在しない位置に移動されるので、対物座４０は、板バネ３８を介して回動され透孔３６ａに挿入され、その段部４０ａが透孔３６ａ周面の段部３６ａ１に当接された状態で、対物レンズ１８は、直立して保持され、一方、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４１に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜した状態のまま保持される。さらに図示７に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を図示時計方向に回動操作した場合、レバー４８、４９の相反方向の移動により、今度は、ガイドローラ４５がカム板４８ｃと４９ｂが存在しない位置に移動され、対物座４１は、透孔３６ｂに挿入されて、その段部４１ａが透孔３６ｂ周面の段部３６ｂ１に当接された状態で、対物レンズ１８は、直立して保持され、一方、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４０に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜した状態で保持される。
【００３７】
レバー４８，４９の一方端部には、操作レバー５２が連結されている。この操作レバー５２は、直線状レバー５２１の中間部に直角方向に延びる操作摘み５２２が形成されている。また、この操作レバー５２は、直線状レバー５２１の中間部を回転軸５３１を介してベース３６上に支持されるとともに、直線状レバー５２１の両端部をレバー４８、４９の一方端部に回転自在に連結され、操作摘み５２２を持って操作レバー５２を回動させることで、レバー４８、４９を相反方向に直線移動できるようになっている。
【００３８】
操作レバー５２の操作摘み５２２の基端部には、長穴５２２ａが形成され、この長穴５２２ａを介して、図８（ａ）（ｂ）に示すような第１のレバー機構を構成するレバー５３の一方端が連結されている。このレバー５３は、両端部を同一方向に折り曲げてＵ字上に形成されたもので、中間部を装置本体３３にピン５４を介して回動自在に支持されている。また、レバー５３は、他方端にピン５５が設けられ、このピン５５は、対物アーム１６の保持部１６２側に形成された溝部５６に挿入され、この溝部５６に沿って移動可能にしている。この溝部５６は、装置本体３３の移動を規制するためのもので、装置本体３３の移動方向に沿って直線状に形成されるとともに、両端部に鉤状溝部５６１、５６２が形成されている。そして、図８に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐにしている場合は、レバー５３のピン５５が直線状の溝部５６に位置され、装置本体３３の直線移動のみが許容され、装置本体３３の透孔３３ａが観察光軸ａ上に位置される図９（ａ）（ｂ）の状態では、操作摘み５２２の操作方向が図示反時計方向のみに規制されるとともに、レバー５３のピン５５が鉤状溝部５６１に入り込んで装置本体３３の移動が阻止され、また、装置本体３３の透孔３３ｂが観察光軸ａ上に位置される図１０（ａ）（ｂ）の状態では、操作摘み５２２の操作方向が図示時計方向のみに規制されるとともに、レバー５３のピン５５が鉤状溝部５６２に入り込んで装置本体３３の移動が阻止されるようになっている。
【００３９】
一方、装置本体３３には、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、レバー４８に対応させて第２のレバー機構を構成するレバー５７が設けられている。このレバー５７は、やや湾曲していて、中間部を装置本体３３にピン５８を介して回動自在に支持されたもので、その両端部に鉤状突起部５７１、５７２が形成されている。また、このレバー５７の湾曲された内側側縁に対物アーム１６の保持部１６２に設けられたピン５９が当接され、装置本体３３の移動によりピン５９を介してレバー５７を時計、反時計方向に交互に回動させるようにしている。これにより、装置本体３３の透孔３３ａが観察光軸ａ上に位置される図１０の状態では、操作摘み５２２の図示反時計方向の操作は許容されるが、操作摘み５２２を真っ直ぐにしている図１２（ａ）（ｂ）に示す状態では、カム板４８ｃが鉤状突起部５７１に係止されて操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制され、また、装置本体３３の透孔３３ｂが観察光軸ａ上に位置される図１３（ａ）（ｂ）の状態では、操作摘み５２２の図示時計方向の操作は許容されるが、操作摘み５２２を真っ直ぐにしている図１４（ａ）（ｂ）に示す状態では、カム板４８ｂが鉤状突起部５７２に係止されて操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制されるようになっている。
【００４０】
このような構成において、ステージ１３２に標本１４を載置した状態から対物レンズ切換え装置１７により対物レンズ１８の切換えを行う場合を説明する。
【００４１】
いま、装置本体３３の透孔３３ａが観察光軸ａ上に位置しているものとする。この場合、図５に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐにした状態では、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部にそれぞれ移動されることで、対物座４０は、板バネ３８を介して時計方向に回動され、対物座４１も板バネ３９を介して時計方向に回動され、これら対物座４０、４１に取り付けられた対物レンズ１８は、それぞれ傾斜した状態で保持されている。
【００４２】
このとき、図１２に示すように、カム板４８ｃが鉤状突起部５７１に係止されて操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制され、また、図８に示すようにレバー５３のピン５５が挿入された直線状の溝部５６によっても操作摘み５２２の図示時計方向の回動操作が規制されている。
【００４３】
この状態から、図６に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を、操作が許容されている図示反時計方向に回動操作すると、ガイドローラ４４は、レバー４８、４９の相反方向の移動により、カム板４８ｂと４９ｂが存在しない位置に移動されるので、対物座４０は、透孔３６ａに挿入されて、その段部４０ａが透孔３６ａ周面の段部３６ａ１に当接され、対物レンズ１８は直立して保持される。一方、ガイドローラ４５は、カム板４８ｃと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４１に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜したままの状態で保持される。
【００４４】
また、操作摘み５２２の反時計方向に回動操作により図９に示すようにレバー５３のピン５５が鉤状溝部５６１に入り込み、これにより、装置本体３３の移動が阻止され、対物座４０に取り付けられた対物レンズ１８の観察光軸ａ上の位置が保持される。
【００４５】
次に、対物レンズ１８を切換えるため、装置本体３３の透孔３３ｂを観察光軸ａ上に移動させる場合は、操作レバー５２の操作摘み５２２を真っ直ぐに戻す。すると、図５に示すように対物座４０、４１に取り付けられた対物レンズ１８は、それぞれ傾斜した状態に戻される。
【００４６】
また、図８に示すようにレバー５３のピン５５が鉤状溝部５６１から抜けて直線状の溝部５６に戻り、装置本体３３の移動が許容される。
【００４７】
この状態で、装置本体３３を移動させて、装置本体３３の透孔３３ｂを観察光軸ａ上に位置させる。
【００４８】
このとき、図１４に示すように、カム板４８ｂが鉤状突起部５７２に係止されて操作摘み５２２の図示反時計方向の回動操作が規制され、また、レバー５３のピン５５が挿入された直線状の溝部５６によっても操作摘み５２２の図示反時計方向の回動操作が規制されている。
【００４９】
この状態から、図７に示すように操作レバー５２の操作摘み５２２を、操作が許容されている図示時計方向に回動操作すると、ガイドローラ４５は、レバー４８、４９の相反方向の移動により、カム板４８ｃと４９ｂが存在しない位置に移動されるので、対物座４１は、透孔３６ｂに挿入されて、その段部４１ａが透孔３６ｂ周面の段部３６ｂ１に当接され、対物レンズ１８は直立して保持される。一方、ガイドローラ４４は、カム板４８ｂと４９ｂの高所側縁部に移動されたままで、対物座４０に取り付けられた対物レンズ１８は、傾斜したままの状態で保持される。
【００５０】
また、操作摘み５２２の時計方向に回動操作により図１０に示すようにレバー５３のピン５５が鉤状溝部５６２に入り込み、これにより、装置本体３３の移動が阻止され、対物座４１に取り付けられた対物レンズ１８の観察光軸ａ上の位置が保持される。
【００５１】
従って、このようにすれば、顕微鏡の対物アーム１６の保持部１６２に設けられた対物レンズ切換え装置１７は、装置本体３３を直線移動させて透孔３３ａ、３３ｂの一方を選択的に観察光軸ａ上に位置させ、操作レバー５２の操作摘み５２２を回動することにより観察光軸ａ上に位置される側の対物座４０、４１により対物レンズ１８を観察光軸ａ上に直立させて保持することができる。
【００５２】
この場合、対物座４０、４１は、観察光軸ａから外れた位置で基端部を固定された板バネ３８、３９の先端に支持され、板バネ３８、３９の基端部を中心にした回動により対物レンズ１８を観察光軸ａ上に移動させるようにしたので、チャンバ１４１に入った標本１４を観察する場合も、対物レンズ１８の先端がチャンバ１４１の側壁に接触するようなことを確実に防止できる。
【００５３】
また、対物レンズ１８先端は、斜め上方からチャンバ１４１の溶液中に進入するので、対物レンズ１８先に気泡が混入るのを防止することもがき、良好な標本観察を行うことができる。この場合、仮に気泡が混入しても、対物座４０、４１が板バネ３８、３９で支持されているので、対物レンズ１８を例えば指先で叩いて対物レンズ１８に振動を与えることで気泡を逃がすことができる。また、対物レンズ１８は、対物座４０、４１を介して非常に薄い板バネ３８、３９により支持されているため、板バネの曲げ力負けることなく確実に胴付けに胴付くため、光軸方向の位置再現性がよい上に対物レンズ８の退避量も大きく取ることができる。また、薄い板バネ３８、３９であってもねじり剛性は強いため、対物座４０、４１は、胴付け面内で位置再現性がよい。つまり、対物レンズ１８の光軸に垂直な面内での位置再現性がよく、対物レンズ１８の切換えにより像を見失うような心配も無い。
【００５４】
なお、上述した実施の形態では、対物座は、板バネにより回動可能に支持するようにしたが、図１５に示すようにベース６１上に回転軸６２を介して回動自在に支持された保持板６３の先端部に対物レンズ６０を取り付けた対物座６４を設け、保持板６３を回動させることで、対物座６４をベース６１の透孔６１ａに対して挿脱させるようにしてもよい。この場合、保持板６３の回転軸６２による回転中心は、対物座６４に取り付けられる対物レンズの取付けネジの外径分だけ透孔６１ａを通る観察光軸ａより離れた位置にすればよい。また、本発明は、一つの対物レンズだけを保持して対物レンズの切換えを行わない対物レンズ保持装置においても対物レンズを観察位置から退避自在にするために使用することもできる。
【００５５】
本発明の実施の形態には、以下の発明も含まれる。
【００５６】
（１）光束が透過する透過孔を有する基台と、
対物レンズが着脱自在に装着された対物レンズ取付け部材と、
この対物レンズ取付け部材が先端部に固定されるとともに当該対物レンズ取付け部材と前記透過孔が同軸に位置するように基端部が前記基台に固定された板バネと、
前記対物レンズ取付け部材を下側から当接して保持するために前記基台の透過孔の周辺に設けられた当接部と、
前記板バネに片持ち支持された状態の前記対物レンズ取付け部材を、前記当接部から持ち上げて退避位置に移動させるカム機構と、
を有する対物レンズ保持装置。
【００５７】
（２）（１）記載の対物レンズ保持装置において、前記透過孔、前記当接部、前記板バネおよび前記対物レンズ取付け部材を二組備えるとともに、前記基台をスライド保持する保持部材を備え、
前記保持部材に対して前記基台をスライドさせることにより使用する対物レンズを切換え可能にしたことを特徴としている。
【００５８】
この結果、板バネは、上下方向（透過孔の軸方向）に弾性変位可能に配置されている。当接位置と退避位置との間の移動は、この板バネの弾性変位で容易に行える。軸方向の位置決めは当接部に対する当接によって正確に決定される。軸と垂直な面内の方向に対しては板バネの弾性が高いため、対物レンズ取付け部材の軸が透過孔に対して軸ずれすることはない。従って、対物レンズは、正確に位置決めされるとともに、退避量を大きく取ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、標本近傍に配置される各種部品との干渉を防止できるとともに、対物レンズの退避および切換えを安定して行うことができる対物レンズ切換え装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態が適用される対物レンズ上下動式の顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】一実施の形態の対物レンズ切換え装置の概略構成を示す正面図。
【図３】一実施の形態の対物レンズ切換え装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】一実施の形態の対物レンズ切換え装置の概略構成を示す横断面図。
【図５】一実施の形態に用いられる対物レンズ切換え部の概略構成を示す図。
【図６】一実施の形態に用いられる対物レンズ切換え部の概略構成を示す図。
【図７】一実施の形態に用いられる対物レンズ切換え部の概略構成を示す図。
【図８】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図９】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１０】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１１】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１２】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１３】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１４】一実施の形態の動作を説明するための概略構成を示す図。
【図１５】本発明の他の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【図１６】一般的なマニプュレータを使用した顕微鏡の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１１…顕微鏡フレーム
１２…ランプハウス
１３１…コンデンサレンズ
１３２…ステージ
１４…標本
１４１…チャンバ
１６…対物アーム
１６１…摺動部
１６２…保持部
１７…装置
１８…対物レンズ
１９…焦準ハンドル
２０…落射投光管
２１…ランプハウス
２２…接眼鏡筒
２３…キューブユニット
３１…ガイド部
３３…装置本体
３３ａ．３３ｂ…透孔
３５…対物レンズ切換え機構
３６…ベース
３６ａ．３６ｂ…透孔
３６ａ１．３６ｂ１…段部
３７…調整ネジ
３８．３９…板バネ
４０．４１…対物座
４０ａ．４１ａ…段部
４２．４３…操作軸
４４．４５…ガイドローラ
４８．４９…レバー
４８ｂ．４８ｃ…カム板
４９ｂ…カム板
５０．５１…ガイドピン
５２…操作レバー
５３…レバー
５４…ピン
５５…ピン
５６…溝部
５６１．５６２…鉤状溝部
５７…レバー
５７１．５７２…鉤状突起部
５８…ピン
５９…ピン
６０…対物レンズ
６１…ベース
６１ａ…透孔
６２…回転軸
６３…保持板
６４…対物座
Claims (7)
- ベース部に対して直立して形成された胴部を有するフレームのベース部に標本を載置するステージが設けられるとともに、前記胴部に対物アームが設けられた顕微鏡本体の前記対物アームに設けられる対物レンズ切換え装置において、
前記対物アームに対して直線移動可能に設けられた直線移動部材と、
この直線移動部材の移動方向に配列され、該直線移動部材の直線移動により観察光軸上に選択的に位置される２個の対物レンズと、
これら対物レンズのそれぞれを、前記対物レンズの取付け高さ付近で、且つ観察光軸から外れた位置を中心に、前記直線移動部材に対し回動可能に支持し、前記対物レンズを選択的に傾斜状態または直立状態に切換える対物レンズ切換え機構と
を具備したことを特徴とする対物レンズ切換え装置。 - 前記対物レンズ切換え機構は、対物レンズのそれぞれを、基端部が固定され先端部に前記対物レンズの取付け部材を有する板バネにより支持することを特徴とする請求項１記載の対物レンズ切換え装置。
- 前記対物レンズ切換え機構は、平行に配置された一対のレバー、これら一対のレバーに設けられた所定の形状を有するカム部材、前記一対のレバーを相反方向に移動させる操作レバー、基端部が固定され先端部に前記対物レンズの取付け部材を有する板バネ、この板バネの先端部に設けられ前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材とを有し、
前記操作レバーの操作にともなう前記一対のレバーの相反方向の移動により前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材により前記対物レンズを板バネを介して回動させ、選択的に傾斜状態または直立状態に切換えることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ切換え装置。 - 前記操作レバーは、中間位置に対して左右位置への移動操作を可能とし、前記カム部材は、前記操作レバーが中間位置で前記対物レンズのそれぞれを傾斜状態に、左右一方の位置で一方の対物レンズのみを直立状態に、左右他方の位置で他方の対物レンズのみを直立状態に、それぞれ切換えられるような形状に形成されることを特徴とする請求項３記載の対物レンズ切換え装置。
- 前記対物レンズ切換え機構は、前記操作レバーの中間位置で前記直線移動部材の移動を許容し、前記操作レバーの左右位置で前記直線移動部材の移動を阻止する第１のレバー機構と、前記操作レバーの中間位置で観察光軸上に位置する対物レンズのみを起立状態に切換え可能にするため前記一対のレバーの移動を規制する第２のレバー機構を有することを特徴とする請求項４記載の対物レンズ切換え装置。
- ベース部に対して直立して形成された胴部を有するフレームのベース部に標本を載置するステージが設けられるとともに、前記胴部に対物アームが設けられた顕微鏡本体の前記対物アームに設けられる対物レンズ切換え装置であって、
前記対物アームに対して直線移動可能に設けられた直線移動部材と、
この直線移動部材の移動方向に配列され、該直線移動部材の直線移動により観察光軸上に選択的に位置される２個の対物レンズと、
これら対物レンズのそれぞれを、前記対物レンズの取付け高さ付近で、且つ観察光軸から外れた位置を中心に回動可能に支持し、前記対物レンズを選択的に傾斜状態または直立状態に切換える対物レンズ切換え機構と、
を備えており
前記対物レンズ切換え機構は、平行に配置された一対のレバー、これら一対のレバーに設けられた所定の形状を有するカム部材、前記一対のレバーを相反方向に移動させる操作レバー、基端部が固定され先端部に前記対物レンズの取付け部材を有する板バネ、この板バネの先端部に設けられ前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材とを有し、
前記操作レバーの操作にともなう前記一対のレバーの相反方向の移動により前記カム部材の形状に沿って移動されるガイド部材により前記対物レンズを板バネを介して回動させ、選択的に傾斜状態または直立状態に切換える、
ことを特徴とする対物レンズ切換え装置。 - 前記対物レンズ切換え機構の前記操作レバーは、中間位置に対して左右位置への移動操作を可能とし、前記カム部材は、前記操作レバーが中間位置で前記対物レンズのそれぞれを傾斜状態に、左右一方の位置で一方の対物レンズのみを直立状態に、左右他方の位置で他方の対物レンズのみを直立状態に、それぞれ切換えられるような形状に形成されており、
前記対物レンズ切換え機構は、前記操作レバーの中間位置で前記直線移動部材の移動を許容し、前記操作レバーの左右位置で前記直線移動部材の移動を阻止する第１のレバー機構と、前記操作レバーの中間位置で観察光軸上に位置する対物レンズのみを起立状態に切換え可能にするため前記一対のレバーの移動を規制する第２のレバー機構と、を有することを特徴とする請求項６記載の対物レンズ切換え装置。
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