JP4819990B2

JP4819990B2 - Measuring microscope

Info

Publication number: JP4819990B2
Application number: JP2000283289A
Authority: JP
Inventors: 理永見
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: JP2002090653A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズ等の観察光学系を搭載したＺ軸ステージの操作をＺ軸モータ等により電動化した測定顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなＺ軸操作を自動化した測定顕微鏡は、対物レンズ及び接眼レンズ等の観察光学系をＺ軸ステージに搭載し、このＺ軸ステージをＺ軸モータ等の電動駆動部によりＺ軸上で昇降させ、サンプルステージ上に載置された標本に対するフォーカスを調整している。
【０００３】
このように測定顕微鏡では、Ｚ軸ステージの操作を電動化したことにより、標本の観察中に標本と対物レンズとが衝突することを防止するための制御手段を備えているが、電源が遮断されたときのＺ軸ステージ自重による下降に対する対策は特に行われていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、瞬間停電などの電気的な障害で測定顕微鏡の電源が切断されたときや、測定顕微鏡での観察を行わない未使用時での電源を切っているときに、対物レンズ及び接眼レンズ等の観察光学系を搭載したＺ軸ステージがその自重の負荷により下降し、標本を載置したサンプルステージに接触して、標本を壊したり、対物レンズを破損したりして、取り扱いの不便なものであった。
【０００５】
又、Ｚ軸ステージ自重による下降を防止していないために、電源の遮断時と再投入時とで観察光学系の位置ずれを起こし、標本に対するフォーカスずれが発生するという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、電源の通電が遮断されたときのＺ軸ステージ自重による下降を防止して取り扱い性を向上させた測定顕微鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載による発明は、観察光学系を搭載したステージを電動駆動部の駆動力により昇降させて標本に対するフォーカス調整を行う測定顕微鏡において、前記電動駆動部にブレーキをかける電磁ブレーキであって、前記電動駆動部への本体電源からの通電が遮断されたときに、前記ステージの自重による下降を防止させる下降防止手段と、当該測定顕微鏡への前記本体電源の通電が切断された場合、前記下降防止手段を働かせた後に前記電動駆動部への通電を遮断し、かつ当該測定顕微鏡への前記本体電源の通電が投入された場合、前記電動駆動部へ通電させてから前記下降防止手段を解除する操作手段とを備えたことを特徴とする測定顕微鏡である。
請求項２記載による発明は、観察光学系を搭載したステージを電動駆動部の駆動力により昇降させて標本に対するフォーカス調整を行う測定顕微鏡において、前記電動駆動部にブレーキをかける電磁ブレーキであって、前記電動駆動部への本体電源からの通電が遮断されたときに、前記ステージの自重による下降を防止させる下降防止手段とを備え、前記下降防止手段は、当該測定顕微鏡への前記本体電源の通電が切断されたときに前記電磁ブレーキを作動させるブレーキ制御手段と、前記測定顕微鏡への前記本体電源の通電が切断されたときに前記電磁ブレーキを作動させてから前記電動駆動部への通電を遮断し、かつ当該測定顕微鏡への前記本体電源の通電が投入されたときに前記電動駆動部へ通電させてから前記電磁ブレーキを解除させるモータ電源制御手段とを有することを特徴とする測定顕微鏡である。
請求項３記載による発明は、請求項１又は２に記載の測定顕微鏡において、更に、前記下降防止手段は、前記電動駆動部に短絡を起こさせる短絡手段を有することを特徴とする。
請求項４記載による発明は、請求項１又は２に記載の測定顕微鏡において、前記下降防止手段による前記ステージの自重による下降防止の作用を解除する解除手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（１）以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は測定顕微鏡の構成図である。ベース１上には、標本２を載置するためのサンプルステージ３が設けられている。このサンプルステージ３は、ＸＹ平面内に移動自在になっている。又、ベース１には、Ｚ軸昇降用支柱４が立設されている。このＺ軸昇降用支柱４には、Ｚ軸ステージ５がＺ軸方向に昇降自在に設けられている。なお、Ｚ軸ステージ５は、Ｚ軸昇降用支柱４に設けられたレール６に乗って昇降する。このＺ軸ステージ５には、標本２の拡大像を得るための観察光学系として対物レンズ７及び接眼レンズ８などが設けられている。
【００１３】
Ｚ軸昇降用支柱４の内部には、Ｚ軸ステージ５をＺ軸方向に昇降させるためのＺ軸駆動系９が設けられている。このＺ軸駆動系９は、Ｚ軸昇降用支柱４の上部に設けられたＺ軸モータ１０と、Ｚ軸方向に設けられたボールねじ１１と、このＺ軸モータ１０の回転軸とボールねじ１１とを連結するカップリング１２とから構成されている。ボールねじ１１の下端は、支持端部１３において回転自在に軸支されている。従って、Ｚ軸ステージ５は、螺合部１４によってボールねじ１１と螺合され、ボールねじ１１の回転によってＺ軸方向で昇降するものとなっている。
【００１４】
上記Ｚ軸モータ１０には、Ｚ軸ステージ５の自重による下降を防止する手段として電磁ブレーキ１５が付いている。この電磁ブレーキ１５は、Ｚ軸制御部１６によって測定顕微鏡の本体電源が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５（図３参照）を切ったときに働くようになっている。図２は電磁ブレーキ付きＺ軸モータ１０の構成図である。Ｚ軸モータ１０の後方の回転軸１７には、ディスク１８が設けられている。さらに、この回転軸１７には、バネ１９を介して電磁石２０が回転軸１７の軸方向に移動自在に設けられている。この電磁石２０は、板バネ２１を介して各ネジ２２，２３により移動範囲が規定されている。
【００１５】
このような電磁ブレーキ１５であれば、電磁石２０がオフすると、この電磁石２０は、その電磁力がなくなりバネ１９の付勢力によりディスク１８が移動してＺ軸モータ１０に押し付けられ、Ｚ軸モータ１０の回転軸１７の回転は停止する。電磁石２０がオンすると、この電磁石２０は、その電磁力がバネ１９の付勢力に打ち勝ちディスク１８がＺ軸モータ１０から離れ、Ｚ軸モータ１０の回転軸１７の回転を開放する。
【００１６】
上記Ｚ軸制御部１６の内部には、図３の機能ブロック図に示すようにＺ軸操作回路２４が形成されている。このＺ軸操作回路２４は、測定顕微鏡の本体電源２５からの電力供給を受けると共に、観察者の操作を受けてＺ軸モータ１０を正逆転駆動し、かつ本体電源２５が上記の如く瞬間停電などの電気的な障害で切断されたときに電磁ブレーキ１５を働かせる機能を有している。
【００１７】
次に、上記の如く構成された測定顕微鏡の作用について説明する。
【００１８】
通常、観察者によってＺ軸制御部１６が操作されると、このＺ軸制御部１６は、観察者の操作に応じてＺ軸モータ１０を正逆転駆動する。このＺ軸モータ１０の正逆転駆動は、カップリング１２を介してボールねじ１１に伝達され、さらに螺合部１４を介してＺ軸ステージ５の昇降動作に変換される。このＺ軸ステージ５の昇降動作により対物レンズ７が標本２に対してジャストフォーカス位置に調整される。
【００１９】
このような通常の観察中に、本体電源２５が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されると、Ｚ軸操作回路２４は電磁ブレーキ１５を働かせる。この電磁ブレーキ１５は、電磁石２０がオフし、その電磁力がなくなりバネ１９の付勢力によりディスク１８が移動してＺ軸モータ１０に押し付けられて、Ｚ軸モータ１０の回転軸１７の回転を停止させる。
【００２０】
このようにＺ軸モータ１０が停止することにより、Ｚ軸ステージ５は、対物レンズ７及び接眼レンズ８などが設けられていても、その自重により下降することはない。
【００２１】
なお、測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったときでも、上記同様に、Ｚ軸操作回路２４により電磁ブレーキ１５が働き、Ｚ軸モータ１０を停止させてＺ軸ステージ５自重による下降が防止される。
【００２２】
このように上記一実施の形態においては、対物レンズ７及び接眼レンズ８などが設けたＺ軸ステージ５を昇降させるＺ軸モータ１０に電磁ブレーキ１５を取り付け、Ｚ軸制御部１６によって測定顕微鏡の本体電源２５が遮断したときに電磁ブレーキ１５が働くようにしたので、測定顕微鏡の本体電源２５が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったときでも、Ｚ軸モータ１０を停止させてＺ軸ステージ５の自重による下降を防止し、標本２の破壊や対物レンズ７の破損をさせることなく、取り扱い性を向上できる。
【００２３】
又、電磁ブレーキ１５を取り付けたＺ軸モータ１０を用いるので、測定顕微鏡自体をコンパクトな構成で実現できる。
【００２４】
さらに、Ｚ軸ステージ５には、標本２の観察像を撮像するためにＣＣＤカメラ２６などを取り付けるが、このＣＣＤカメラ２６を取り付けたとしても、測定顕微鏡の本体電源２５が切断されたときのＺ軸ステージ５の自重による下降を防止できる。
【００２５】
なお、上記第１の実施の形態では、電磁ブレーキ付きＺ軸モータ１０をボールねじ１１の上部に設けているが、ボールねじ１１の下部に設けても同様な効果を奏することは言うまでもない。
【００２６】
（２）次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００２７】
図４は測定顕微鏡におけるＺ軸制御部内部の機能ブロック図である。この測定顕微鏡は、電磁ブレーキ付きＺ軸モータ１０に代えて、Ｚ軸制御部２４の内部にモータ短絡回路２７を組み込んだものである。このモータ短絡回路２７は、測定顕微鏡の本体電源２５が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったときに、Ｚ軸モータ１０に短絡を起こさせる機能を有している。
【００２８】
次に、上記の如く構成された測定顕微鏡の作用について説明する。
【００２９】
通常の観察中に、本体電源２５が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったとき、モータ短絡回路２７は、Ｚ軸モータ１０に短絡を起こさせる。
【００３０】
このＺ軸モータ１０の短絡によりＺ軸モータ１０は、Ｚ軸ステージからの自重による下降回転トルクより大きな静止トルクを受ける。従って、Ｚ軸モータ１０の回転は停止し、Ｚ軸ステージ５は、対物レンズ７及び接眼レンズ８などが設けられていても、その自重による下降は防止される。
【００３１】
このように上記第２の実施の形態においては、本体電源２５が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったときに、モータ短絡回路２７によりＺ軸モータ１０に短絡を起こさせるので、上記第１の実施の形態と同様な効果を奏することができると共に、電磁ブレーキ１５をなくすことにより測定顕微鏡自体を小型化でき、上記第１の実施の形態よりもコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
（３）次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００３３】
図５は測定顕微鏡におけるＺ軸制御部内部の機能ブロック図である。この測定顕微鏡は、Ｚ軸制御部１６の内部に、ブレーキ制御回路２８、及びモータ電源制御回路２９を組み込んだものである。ブレーキ制御回路２８は、本体電源２５が上記の如く瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったときに電磁ブレーキ１５を作動させる機能を有している。
【００３４】
モータ電源制御回路２９は、電磁ブレーキ１５を働かせた後に、Ｚ軸モータ１０に供給している本体電源２５の電力を切断する機能を有している。
【００３５】
又、Ｚ軸操作回路２４は、本体電源２５が投入されたとき、先ず、モータ電源制御回路２９によりＺ軸モータ１０への電力の供給を開始させ、次にブレーキ制御回路２８に対して電磁ブレーキ１５を解除させる指示を行う機能を有している。
【００３６】
次に、上記の如く構成された測定顕微鏡の作用について説明する。
【００３７】
先ず、測定顕微鏡の本体電源２５が遮断されたときの動作を図６に示す位置ずれ防止の電源制御フローチャートに従って説明する。
【００３８】
通常の観察中に、ステップ＃１において、本体電源２５が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったとき、ブレーキ制御回路２８は、ステップ＃２において、電磁ブレーキ１５を作動させる。
【００３９】
電磁ブレーキ１５が働けば、上記図２に示す電磁石２０がオフし、その電磁力がなくなり、バネ１９の付勢力によりディスク１８が移動してＺ軸モータ１０に押し付けられ、Ｚ軸モータ１０の回転軸１７の回転を停止させる。
【００４０】
従って、Ｚ軸モータ１０の回転は停止し、Ｚ軸ステージ５は、対物レンズ７及び接眼レンズ８などが設けられていても、その自重による下降は防止される。
【００４１】
この後、モータ電源制御回路２９は、ステップ＃３において、電磁ブレーキ１５を作動させた後に、Ｚ軸モータ１０に供給している本体電源２５の電力を切断する。
【００４２】
次に、測定顕微鏡の本体電源２５が投入されたときの動作を図７に示す位置ずれ防止の電源制御フローチャートに従って説明する。
【００４３】
測定顕微鏡の本体電源２５がステップ＃４において投入されると、Ｚ軸操作回路２４は、ステップ＃５において、モータ電源制御回路２９によりＺ軸モータ１０への電力の供給を開始させる。
【００４４】
次に、Ｚ軸操作回路２４は、ステップ＃６において、ブレーキ制御回路２８に対して電磁ブレーキ１５を解除させる指示を行う。
【００４５】
この後、観察者によってＺ軸制御部１６が操作されると、このＺ軸制御部１６は、観察者の操作に応じてＺ軸モータ１０を正逆転駆動し、対物レンズ７を標本２に対してジャストフォーカス位置に調整するという通常の観察が行われる。
【００４６】
このように上記第３の実施の形態においては、本体電源２５が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本２の観察を行わない未使用時での本体電源２５を切ったときに電磁ブレーキ１５を作動させた後に、Ｚ軸モータ１０に供給している本体電源２５の電力を切断し、かつ本体電源２５が投入されたときＺ軸モータ１０への電力の供給を開始させ、次に電磁ブレーキ１５を解除させるので、上記第１の実施の形態と同様な効果を奏することができると共に、Ｚ軸モータ１０の電源切替タイミングを操作することによって測定顕微鏡の本体電源２５を切断するときにＺ軸ステージ５の下降防止を行って後にＺ軸モータ１０の励磁を解除し、電源投入時にはＺ軸モータ１０を励磁させてからＺ軸ステージ５の落下防止を解除するものとなり、本体電源２５の切断時から再投入時までにおけるＺ軸ステージ５の位置ずれを防止できる。これにより、Ｚ軸ステージ５の位置再現性を高めることができ、測定顕微鏡の電源切断時と再投入時とでの標本２に対するフォーカスずれをなくすことができる。
【００４７】
（４）次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００４８】
図８は測定顕微鏡の構成図である。この測定顕微鏡は、Ｚ軸モータ１０をＺ軸駆動系９の下部に取り付け、Ｚ軸駆動系９の上部にボールねじ１１を手動により操作してＺ軸ステージ５を昇降できるようにハンドル３０を取り付け、かつＺ軸操作回路２４のブレーキ制御回路２８に対してブレーキ解除回路３１を接続したものである。このブレーキ解除回路３１は、手動によりブレーキ制御回路２８を解除するためのものである。
【００４９】
このような構成であれば、測定顕微鏡の本体電源２５が切断されている場合、ブレーキ解除回路３１を用いて手動によりブレーキ制御回路２８による電磁ブレーキ１５を切断し、Ｚ軸モータ１０に対する下降防止の作用を解除する。これにより、ハンドル３０を回転させることによりＺ軸駆動系９を手動により操作してＺ軸ステージ５を昇降できる。
【００５０】
このように上記第４の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様な効果を奏することができると共に、測定顕微鏡の本体電源２５が切断されているときに手動により落下防止の状態を解除してＺ軸ステージ５を操作することができ、これにより観察中に停電等により本体電源２５の障害で電源が切断されても、Ｚ軸ステージ５を手動により退避させることができ、本体電源２５が切断されているときでも標本２を壊さずに安全に退避させたり、Ｚ軸のメンテナンスをすることができる。従って、安全性を高めかつ保守性を向上できる。
【００５１】
なお、本発明は、上記第１乃至第４の実施の形態に限定されるものでなく次の通りに変形してもよい。
【００５２】
例えば、電磁ブレーキ付きのＺ軸モータ１０に代えて、Ｚ軸モータ１０からボールねじ１１への駆動力の伝達を切り離す電磁クラッチを用いてもよい。
【００５３】
また、上述した第３、第４の実施の形態では、モータ電源制御回路して電磁ブレーキを作動させる機能のみ開示しているが、これに限られるものではなく、第３、第４の実施の形態に第２の実施の形態で挙げたモータ短絡回路を用い、測定顕微鏡の本体電源が例えば瞬間停電などの電気的な障害で切断されたとき、又は測定顕微鏡で標本の観察を行わない未使用時での本体電源を切った時に、Ｚ軸モータに短絡を起こさせるようにしてもよい。
【００５４】
また、モータ電源制御回路とモータ短絡回路とを併用して作動させるようにすることで、より安全性を高めてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、電源の通電が遮断されたときのＺ軸ステージの自重による下降を防止して取り扱い性を向上させた測定顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる測定顕微鏡の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わる測定顕微鏡の第１の実施の形態における電磁ブレーキ付きＺ軸モータの構成図。
【図３】本発明に係わる測定顕微鏡の第１の実施の形態におけるＺ軸制御部内部の機能ブロック図。
【図４】本発明に係わる測定顕微鏡の第２の実施の形態におけるＺ軸制御部内部の機能ブロック図。
【図５】本発明に係わる測定顕微鏡の第３の実施の形態におけるＺ軸制御部内部の機能ブロック図。
【図６】本発明に係わる測定顕微鏡の第３の実施の形態における位置ずれ防止の電源制御フローチャート。
【図７】本発明に係わる測定顕微鏡の第３の実施の形態における位置ずれ防止の電源制御フローチャート。
【図８】本発明に係わる測定顕微鏡の第４の実施の形態を示す構成図。
【符号の説明】
１：ベース
２：標本
３：サンプルステージ
４：Ｚ軸昇降用支柱
５：Ｚ軸ステージ
６：レール
７：対物レンズ
８：接眼レンズ
９：Ｚ軸駆動系
１０：Ｚ軸モータ
１１：ボールねじ
１２：カップリング
１３：支持端部
１４：螺合部
１５：電磁ブレーキ
１６：Ｚ軸制御部
１７：Ｚ軸モータの後方の回転軸
１８：ディスク
１９：バネ
２０：電磁石
２１：板バネ
２２，２３：ネジ
２４：Ｚ軸操作回路
２５：本体電源
２６：ＣＣＤカメラ
２７：モータ短絡回路
２８：ブレーキ制御回路
２９：モータ電源制御回路
３０：ハンドル
３１：ブレーキ解除回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a measurement microscope in which an operation of a Z-axis stage equipped with an observation optical system such as an objective lens is motorized by a Z-axis motor or the like.
[0002]
[Prior art]
A measuring microscope that automates such Z-axis operation is equipped with an observation optical system such as an objective lens and an eyepiece on a Z-axis stage, and the Z-axis stage is moved up and down on the Z-axis by an electric drive unit such as a Z-axis motor. The focus on the specimen placed on the sample stage is adjusted.
[0003]
As described above, the measurement microscope is equipped with a control means for preventing the specimen and the objective lens from colliding during the observation of the specimen because the operation of the Z-axis stage is motorized. No special measures are taken against descent due to the Z-axis stage's own weight.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, when the measuring microscope is turned off due to an electrical failure such as a momentary power failure, or when the measuring microscope is turned off when not used for observation with the measuring microscope, the objective lens, eyepiece, etc. The Z-axis stage equipped with the observation optical system is lowered by its own weight, touches the sample stage on which the specimen is placed, breaks the specimen, breaks the objective lens, and is inconvenient to handle Met.
[0005]
In addition, since the lowering due to the weight of the Z-axis stage is not prevented, there is a problem in that the position of the observation optical system is shifted between when the power is turned off and when the power is turned on again, resulting in a focus shift with respect to the sample.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a measurement microscope that is improved in handling by preventing a drop due to its own weight when the power supply is cut off.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an electromagnetic brake that applies a brake to the electric drive unit in a measurement microscope that performs a focus adjustment on a specimen by raising and lowering a stage equipped with an observation optical system by a drive force of the electric drive unit, When energization from the main power supply to the electric drive unit is interrupted, the lowering prevention means for preventing the stage from falling due to its own weight, and when the main power supply to the measuring microscope is cut off, the lowering When the power supply to the electric drive unit is cut off after the prevention means is activated, and the mains power supply to the measurement microscope is turned on, the electric drive unit is energized and then the lowering prevention means is released. It is a measuring microscope characterized by comprising an operating means .
The invention according to claim 2 is an electromagnetic brake that applies a brake to the electric drive unit in a measurement microscope that performs a focus adjustment on a specimen by raising and lowering a stage equipped with an observation optical system by a drive force of the electric drive unit, And a lowering prevention means for preventing the stage from being lowered due to its own weight when energization from the main body power supply to the electric drive unit is interrupted, and the lowering prevention means energizes the main body power supply to the measurement microscope. A brake control means for operating the electromagnetic brake when the power supply is disconnected; and the power supply to the electric drive unit is cut off after the electromagnetic brake is operated when the power supply to the measuring microscope is disconnected. And when the power supply to the measuring microscope is turned on, the electromagnetic brake is released after the electric drive unit is energized. A measuring microscope, characterized by having a motor power control unit that.
According to a third aspect of the present invention, in the measurement microscope according to the first or second aspect, the descending prevention unit further includes a short-circuit unit that causes a short circuit in the electric drive unit.
According to a fourth aspect of the present invention, in the measurement microscope according to the first or second aspect of the present invention, the measuring microscope includes a release unit that cancels the action of preventing the descent by the weight of the stage by the descent preventing unit.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a configuration diagram of a measurement microscope. A sample stage 3 for placing the specimen 2 is provided on the base 1. The sample stage 3 is movable in the XY plane. Further, a Z-axis lifting column 4 is erected on the base 1. A Z-axis stage 5 is provided on the Z-axis lifting column 4 so as to be movable up and down in the Z-axis direction. The Z-axis stage 5 moves up and down on a rail 6 provided on the Z-axis lifting column 4. The Z-axis stage 5 is provided with an objective lens 7 and an eyepiece lens 8 as an observation optical system for obtaining an enlarged image of the sample 2.
[0013]
A Z-axis drive system 9 for raising and lowering the Z-axis stage 5 in the Z-axis direction is provided inside the Z-axis lifting column 4. The Z-axis drive system 9 includes a Z-axis motor 10 provided on the top of the Z-axis lifting column 4, a ball screw 11 provided in the Z-axis direction, a rotation axis of the Z-axis motor 10 and the ball screw 11. And a coupling 12 connecting the two. The lower end of the ball screw 11 is rotatably supported at the support end 13. Therefore, the Z-axis stage 5 is screwed with the ball screw 11 by the screwing portion 14 and is moved up and down in the Z-axis direction by the rotation of the ball screw 11.
[0014]
The Z-axis motor 10 is provided with an electromagnetic brake 15 as means for preventing the Z-axis stage 5 from being lowered due to its own weight. The electromagnetic brake 15 is a main body when the main body of the measurement microscope is disconnected by an electrical failure such as a momentary power failure by the Z-axis control unit 16 or when the specimen 2 is not used without observing the specimen 2 with the measurement microscope. It works when the power supply 25 (see FIG. 3) is turned off. FIG. 2 is a configuration diagram of the Z-axis motor 10 with an electromagnetic brake. A disk 18 is provided on the rotary shaft 17 behind the Z-axis motor 10. Further, an electromagnet 20 is provided on the rotary shaft 17 via a spring 19 so as to be movable in the axial direction of the rotary shaft 17. The electromagnet 20 has a moving range defined by screws 22 and 23 via a leaf spring 21.
[0015]
In the case of such an electromagnetic brake 15, when the electromagnet 20 is turned off, the electromagnet 20 loses its electromagnetic force and the disk 18 is moved by the urging force of the spring 19 to be pressed against the Z-axis motor 10. The rotation of the rotary shaft 17 stops. When the electromagnet 20 is turned on, the electromagnetic force of the electromagnet 20 overcomes the biasing force of the spring 19, the disk 18 is separated from the Z-axis motor 10, and the rotation shaft 17 of the Z-axis motor 10 is released.
[0016]
A Z-axis operation circuit 24 is formed inside the Z-axis controller 16 as shown in the functional block diagram of FIG. The Z-axis operation circuit 24 is supplied with power from the main body power supply 25 of the measuring microscope, drives the Z-axis motor 10 forward / reversely in response to an observer's operation, and the main body power supply 25 performs an instantaneous power failure as described above. It has a function of operating the electromagnetic brake 15 when it is disconnected due to electrical failure.
[0017]
Next, the operation of the measurement microscope configured as described above will be described.
[0018]
Normally, when the Z-axis control unit 16 is operated by the observer, the Z-axis control unit 16 drives the Z-axis motor 10 forward and backward in accordance with the operation of the observer. This forward / reverse driving of the Z-axis motor 10 is transmitted to the ball screw 11 through the coupling 12 and further converted into the raising / lowering operation of the Z-axis stage 5 through the screwing portion 14. The objective lens 7 is adjusted to the just focus position with respect to the specimen 2 by the raising / lowering operation of the Z-axis stage 5.
[0019]
During such normal observation, when the main body power supply 25 is disconnected due to an electrical failure such as a momentary power failure, the Z-axis operation circuit 24 activates the electromagnetic brake 15. In the electromagnetic brake 15, the electromagnet 20 is turned off, the electromagnetic force disappears, the disk 18 is moved by the urging force of the spring 19, and is pressed against the Z-axis motor 10 to stop the rotation of the rotary shaft 17 of the Z-axis motor 10. Let
[0020]
As the Z-axis motor 10 stops in this way, the Z-axis stage 5 does not descend due to its own weight even if the objective lens 7 and the eyepiece 8 are provided.
[0021]
Even when the main body power supply 25 is turned off when the specimen 2 is not observed with the measurement microscope, the electromagnetic brake 15 is activated by the Z-axis operation circuit 24 and the Z-axis motor 10 is stopped as described above. Lowering due to the weight of the Z-axis stage 5 is prevented.
[0022]
As described above, in the above-described embodiment, the electromagnetic brake 15 is attached to the Z-axis motor 10 that moves up and down the Z-axis stage 5 provided with the objective lens 7 and the eyepiece 8, and the main body of the measurement microscope is operated by the Z-axis controller 16. Since the electromagnetic brake 15 is activated when the power supply 25 is cut off, the specimen 2 is not observed when the main body power supply 25 of the measurement microscope is disconnected due to an electrical failure such as a momentary power failure. Even when the main body power supply 25 is turned off when not in use, the Z-axis motor 10 is stopped to prevent the Z-axis stage 5 from being lowered due to its own weight, and the sample 2 can be handled without causing damage to the specimen 2 or the objective lens 7. Can be improved.
[0023]
Further, since the Z-axis motor 10 to which the electromagnetic brake 15 is attached is used, the measurement microscope itself can be realized with a compact configuration.
[0024]
Further, a CCD camera 26 or the like is attached to the Z-axis stage 5 in order to take an observation image of the specimen 2. Even when the CCD camera 26 is attached, the Z-axis stage 5 is turned off when the main power supply 25 of the measurement microscope is cut off. It is possible to prevent the shaft stage 5 from falling due to its own weight.
[0025]
In the first embodiment, although the Z-axis motor 10 with an electromagnetic brake is provided on the upper part of the ball screw 11, it goes without saying that the same effect can be obtained even if it is provided on the lower part of the ball screw 11.
[0026]
(2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0027]
FIG. 4 is a functional block diagram inside the Z-axis control unit in the measurement microscope. In this measuring microscope, a motor short circuit 27 is incorporated in the Z-axis control unit 24 instead of the Z-axis motor 10 with an electromagnetic brake. The motor short circuit 27 turns off the main power supply 25 when the main power supply 25 of the measurement microscope is disconnected due to an electrical failure such as a momentary power failure, or when the sample 2 is not observed with the measurement microscope. The Z-axis motor 10 has a function of causing a short circuit.
[0028]
Next, the operation of the measurement microscope configured as described above will be described.
[0029]
During normal observation, when the main body power supply 25 is cut off due to an electrical failure such as a momentary power failure, or when the main body power supply 25 is turned off when the specimen 2 is not used without observing the specimen 2 with a measurement microscope, The short circuit 27 causes the Z-axis motor 10 to be short-circuited.
[0030]
Due to the short circuit of the Z-axis motor 10, the Z-axis motor 10 receives a static torque larger than the downward rotation torque due to its own weight from the Z-axis stage. Therefore, the rotation of the Z-axis motor 10 is stopped, and the Z-axis stage 5 is prevented from being lowered by its own weight even if the objective lens 7 and the eyepiece 8 are provided.
[0031]
As described above, in the second embodiment, when the main body power supply 25 is disconnected due to an electrical failure such as a momentary power failure, or when the sample 2 is not observed with the measurement microscope, the main body power supply is not used. When the motor 25 is turned off, the motor short circuit 27 causes the Z-axis motor 10 to be short-circuited. Thus, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the measurement microscope can be obtained by eliminating the electromagnetic brake 15. The device itself can be miniaturized and can be made more compact than the first embodiment.
[0032]
(3) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0033]
FIG. 5 is a functional block diagram inside the Z-axis control unit in the measurement microscope. This measuring microscope incorporates a brake control circuit 28 and a motor power supply control circuit 29 inside the Z-axis control unit 16. When the main body power supply 25 is disconnected due to an electrical failure such as a momentary power failure as described above, or when the main body power supply 25 is turned off when the specimen 2 is not observed with the measurement microscope, the brake control circuit 28 Has a function of operating the electromagnetic brake 15.
[0034]
The motor power supply control circuit 29 has a function of cutting off the power of the main body power supply 25 supplied to the Z-axis motor 10 after the electromagnetic brake 15 is operated.
[0035]
When the main body power supply 25 is turned on, the Z-axis operation circuit 24 first starts the supply of power to the Z-axis motor 10 by the motor power supply control circuit 29, and then the electromagnetic brake is applied to the brake control circuit 28. 15 has a function of issuing an instruction to cancel 15.
[0036]
Next, the operation of the measurement microscope configured as described above will be described.
[0037]
First, the operation when the main body power supply 25 of the measuring microscope is shut off will be described with reference to the power supply control flowchart for preventing misalignment shown in FIG.
[0038]
During normal observation, when the main body power supply 25 is disconnected in step # 1 due to an electrical failure such as a momentary power failure or when the specimen 2 is not observed with the measurement microscope, the main body power supply 25 is not used. When it is turned off, the brake control circuit 28 activates the electromagnetic brake 15 in step # 2.
[0039]
When the electromagnetic brake 15 is activated, the electromagnet 20 shown in FIG. 2 is turned off, the electromagnetic force is lost, the disk 18 is moved by the urging force of the spring 19 and pressed against the Z-axis motor 10, and the rotation of the Z-axis motor 10 is performed. The rotation of the shaft 17 is stopped.
[0040]
Therefore, the rotation of the Z-axis motor 10 is stopped, and the Z-axis stage 5 is prevented from being lowered by its own weight even if the objective lens 7 and the eyepiece 8 are provided.
[0041]
Thereafter, in step # 3, the motor power supply control circuit 29 operates the electromagnetic brake 15, and then cuts off the power of the main body power supply 25 supplied to the Z-axis motor 10.
[0042]
Next, the operation when the main power supply 25 of the measuring microscope is turned on will be described according to the power supply control flowchart for preventing misalignment shown in FIG.
[0043]
When the main body power supply 25 of the measurement microscope is turned on in step # 4, the Z-axis operation circuit 24 causes the motor power supply control circuit 29 to start supplying power to the Z-axis motor 10 in step # 5.
[0044]
Next, the Z-axis operation circuit 24 instructs the brake control circuit 28 to release the electromagnetic brake 15 in Step # 6.
[0045]
Thereafter, when the Z-axis control unit 16 is operated by the observer, the Z-axis control unit 16 drives the Z-axis motor 10 forward and backward in accordance with the operation of the observer, and the objective lens 7 is moved with respect to the sample 2. The normal observation of adjusting to the just focus position is performed.
[0046]
As described above, in the third embodiment, when the main body power supply 25 is disconnected due to an electrical failure such as a momentary power failure or when the specimen 2 is not observed with the measurement microscope, the main body power supply is not used. After the electromagnetic brake 15 is activated when the power 25 is turned off, the power of the main body power supply 25 supplied to the Z-axis motor 10 is cut off, and when the main body power supply 25 is turned on, the power to the Z-axis motor 10 is Since the supply is started and then the electromagnetic brake 15 is released, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the main body of the measurement microscope can be operated by operating the power supply switching timing of the Z-axis motor 10. When the power supply 25 is turned off, the Z-axis stage 5 is prevented from descending, and then the Z-axis motor 10 is de-energized. When the power is turned on, the Z-axis motor 10 is excited and then the Z-axis stage 5 is dropped. It shall release prevention can prevent displacement of the Z axis stage 5 which definitive by the time cycled from the time of cutting of the body power source 25. Thereby, the position reproducibility of the Z-axis stage 5 can be improved, and the focus shift with respect to the sample 2 can be eliminated when the measuring microscope is turned off and on again.
[0047]
(4) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0048]
FIG. 8 is a configuration diagram of the measurement microscope. In this measuring microscope, a Z-axis motor 10 is attached to the lower part of the Z-axis drive system 9 and a handle 30 is attached to the upper part of the Z-axis drive system 9 so that the ball screw 11 can be manually operated to move the Z-axis stage 5 up and down. The brake release circuit 31 is connected to the brake control circuit 28 of the Z-axis operation circuit 24. The brake release circuit 31 is for manually releasing the brake control circuit 28.
[0049]
With such a configuration, when the main body power supply 25 of the measuring microscope is disconnected, the electromagnetic brake 15 is manually disconnected by the brake control circuit 28 using the brake release circuit 31 to prevent the Z-axis motor 10 from being lowered. Cancel the action. Thereby, the Z-axis stage 5 can be moved up and down by manually operating the Z-axis drive system 9 by rotating the handle 30.
[0050]
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and when the main body power supply 25 of the measurement microscope is turned off, the fall prevention is manually performed. The state can be released and the Z-axis stage 5 can be operated, so that the Z-axis stage 5 can be manually retracted even if the power is cut off due to a failure of the main body power supply 25 due to a power failure or the like during observation. Even when the main body power supply 25 is disconnected, the specimen 2 can be safely retracted without breaking it, or the Z-axis can be maintained. Therefore, safety can be improved and maintainability can be improved.
[0051]
The present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and may be modified as follows.
[0052]
For example, instead of the Z-axis motor 10 with an electromagnetic brake, an electromagnetic clutch that disconnects transmission of driving force from the Z-axis motor 10 to the ball screw 11 may be used.
[0053]
In the third and fourth embodiments described above, only the function of operating the electromagnetic brake by the motor power control circuit is disclosed, but the present invention is not limited to this, and the third and fourth embodiments are disclosed. When the motor short circuit mentioned in the second embodiment is used as the form, the main power supply of the measurement microscope is disconnected due to an electrical failure such as a momentary power failure, or the sample is not observed with the measurement microscope The Z-axis motor may be short-circuited when the main body power supply is turned off.
[0054]
Further, the safety may be further improved by operating the motor power supply control circuit and the motor short circuit together.
[0055]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a measurement microscope that prevents the Z-axis stage from being lowered due to its own weight when the power supply is cut off and has improved handling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a measurement microscope according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a Z-axis motor with an electromagnetic brake in the first embodiment of the measurement microscope according to the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram inside the Z-axis control unit in the first embodiment of the measurement microscope according to the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram inside a Z-axis control unit in a second embodiment of a measurement microscope according to the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram inside a Z-axis control unit in a third embodiment of a measurement microscope according to the present invention.
FIG. 6 is a power supply control flowchart for preventing displacement in the third embodiment of the measurement microscope according to the present invention.
FIG. 7 is a power supply control flowchart for preventing misalignment in the third embodiment of the measurement microscope according to the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of a measurement microscope according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Base 2: Specimen 3: Sample stage 4: Z-axis lifting column 5: Z-axis stage 6: Rail 7: Objective lens 8: Eyepiece 9: Z-axis drive system 10: Z-axis motor 11: Ball screw 12: Coupling 13: support end 14: screwing part 15: electromagnetic brake 16: Z-axis control part 17: rotating shaft 18 behind the Z-axis motor 18: disk 19: spring 20: electromagnet 21: leaf springs 22, 23: screw 24: Z-axis operation circuit 25: Main body power supply 26: CCD camera 27: Motor short circuit 28: Brake control circuit 29: Motor power supply control circuit 30: Handle 31: Brake release circuit

Claims

In a measurement microscope that adjusts the focus on the specimen by moving the stage equipped with the observation optical system up and down by the driving force of the electric drive unit,
An electromagnetic brake that applies a brake to the electric drive unit, and when the energization from the main power supply to the electric drive unit is interrupted, a descent prevention unit that prevents the descent of the stage due to its own weight;
When energization of the main body power to the measurement microscope is cut off, energization of the electric drive unit is interrupted after the lowering prevention means is activated, and energization of the main body power supply to the measurement microscope is turned on An operation means for releasing the lowering prevention means after energizing the electric drive unit;
A measuring microscope comprising:

In a measurement microscope that adjusts the focus on the specimen by moving the stage equipped with the observation optical system up and down by the driving force of the electric drive unit,
An electromagnetic brake that applies a brake to the electric drive unit, and when the energization from the main power supply to the electric drive unit is interrupted, a descent prevention unit that prevents the descent of the stage due to its own weight;
With
The descent prevention means includes a brake control means for operating the electromagnetic brake when the power supply of the main body to the measurement microscope is cut off,
When the power supply to the measuring microscope is cut off, the electromagnetic brake is activated and then the electric drive unit is turned off, and the power supply to the measuring microscope is turned on. Motor power control means for releasing the electromagnetic brake after energizing the electric drive unit,
Having
Measuring microscope you wherein a.

Furthermore, the falling prevention means, measuring microscope according to claim 1 or 2, characterized in that a short circuit means to cause a short circuit to the electric drive unit.

Measuring microscope according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a canceling means for canceling the effect of the lowering prevention due to the weight of the stage by the falling prevention means.