JP5024728B2 - レボルバ装置及びレボルバ装置を備えた顕微鏡 - Google Patents

Description

この発明はレボルバ装置及びレボルバ装置を備えた顕微鏡に関する。

従来、アームに装着されるレボルバ本体と、このレボルバ本体に回転可能に装着されるレボルバ回転部材とで構成されるレボルバ装置を備えている顕微鏡がある。通常、レボルバ回転部材には倍率の異なる複数の対物レンズが装着される。

レボルバ装置は、複数の対物レンズの中から選択された対物レンズを正確に観察光軸上に配置するための位置決め機構としてクリック機構を備えている。

このクリック機構は、レボルバ回転部材に設けられ、複数の対物レンズにそれぞれ対応する複数のクリック溝と、レボルバ本体に一端が固定された板ばねを介して設けられ、クリック溝に係合可能なベアリングを板ばねの他端に備える。レボルバ回転部材を回転させると、板ばねで付勢されたベアリングが各々の対物レンズに対応するクリック溝に係合する。
特開２００６−２７６１９２号公報

しかし、実際には、ねじりモーメントによるねじれが板ばねに生じることがある。

板ばねがねじれると、板ばねの一端が固定されているレボルバ本体とクリック溝が形成されているレボルバ回転部材との回転方向の位置関係がくずれ、レボルバ回転部材に装着した対物レンズの光軸とレボルバ本体側の光軸とがずれるため、対物レンズの位置決め精度が悪化し、所定の性能が得られなくなる等の問題が生じる。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は高い位置決め精度を有するレボルバ装置及びレボルバ装置を備えた顕微鏡を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、レボルバ本体と、このレボルバ本体に対して軸回転可能であるとともに、複数の光学素子を装着可能なレボルバ回転部材と、このレボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方の周方向へ形成されるクリック溝と、前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の他方に設けられ、前記クリック溝に係合するベアリングと、このベアリングを前記クリック溝に付勢する平板の板ばねとを備え、前記ベアリングは、前記ベアリングの中心と前記板ばねのベアリング側端部の片方の面とが同一平面上に位置するように前記板ばねに配置されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のレボルバ装置において、前記ベアリングは軸回転し、前記周方向へ転動するものであり、前記ベアリングの中心は前記軸回転の回転軸であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のレボルバ装置において、前記平板の板ばねは開口を有し、前記開口に前記ベアリングが装着されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のレボルバ装置を備えていることを特徴とする顕微鏡である。

この発明によれば、高い位置決め精度を得ることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置を備える顕微鏡の側面図である。

顕微鏡ＭＳは、アーム１と、アーム１の上部に取り付けられた接眼レンズ２を有する鏡筒３と、アーム１の下面に取り付けられ、複数の対物レンズ（光学素子）４を有するレボルバ装置１０と、アーム１を支持する支持部５に沿って上下動するステージ６とを備えている。

レボルバ装置１０はアーム１の下面に対して着脱可能である。

図２はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置の断面図、図３（ａ）は図２のＡ矢視図、図３（ｂ）は板ばねの平面図である。

図２、図３（ａ）は円筒形の転動体であるベアリング２３がクリック溝３６に落ち込んだ状態を示している。

レボルバ装置１０は顕微鏡本体に固定されたレボルバ本体２０とレボルバ本体２０に対して軸回転するレボルバ回転部材３０とを備える。

クリック機構の一部を構成する板ばね（付勢手段）２１はほぼ三角形の平板であり、その一端の基端部に２つの孔２１ａが形成されている（図３（ｂ）参照）。レボルバ本体２０には、板ばね２１の一端の基端部が２つの孔２１ａを介してそれぞれ挿入されたビス２２で取り付けられている（図３（ａ）参照）。板ばね２１の他端のベアリング側端部にはベアリング２３が回転可能に支持されている。クリック溝３６にベアリング２３を落ち込ませることで対物レンズ４の位置決めが行われる。なお、板ばね２１は平板状のものに限られない。

ベアリング２３としては、例えばラジアル玉軸受やラジアルコロ軸受が用いられる。なお、高い回転精度が要求される場合には静圧軸受けを採用すればよい。また、ころがり軸受に代えて円筒形焼結含油軸受等のすべり軸受を用いることもできる。なお、ベアリング２３の直径は５ｍｍ程度である。

クリック溝３６はレボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面に周方向へ等間隔で形成されている。クリック溝３６の数はレボルバ回転部材３０に装着可能な対物レンズ４の数と同じ（この実施形態の場合は５）である。

また、レボルバ本体２０の中央部には下方へ突出する筒部２５が形成され、この筒部２５に形成されたねじ穴２７にレボルバ回転部材３０の回転中心となる皿ねじ３１が螺着されている。この皿ねじ３１の座面にはテーパ面３１ａが形成されている。

レボルバ回転部材３０の中心部には皿ねじ３１の頭部を収容可能な中心穴３２が形成されており、テーパ面３１ａと中心穴３２の内周面との間にはベアリングボール３３が転動可能に配置されている。

また、レボルバ本体２０の周縁部に形成された段差部２６と、レボルバ回転部材３０の周縁部３９の内周面３５との間にはベアリングボール３４が転動可能に配置されている。

この構成によって、レボルバ回転部材３０はレボルバ本体２０に対して回転可能に支持される。

レボルバ回転部材３０には複数の対物レンズ４を装着するための複数の装着孔３７が周方向へ等間隔で形成されている。

図４はレボルバ回転部材３０の外周側からクリック溝を見た際のクリック機構の拡大図、図５はレボルバ装置の部分断面図である。

図４はベアリング２３がクリック溝３６に落ち込んだ状態を示し、図５はベアリング２３がレボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面を転動している状態を示している。

レボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面に形成されたクリック溝３６はＶ溝３６ＡとこのＶ溝３６Ａに連なる２つの斜面部３６Ｂとで構成されている。なお、Ｖ溝３６Ａ、斜面部３６Ｂの表面は平面であってもなだらかに湾曲する曲面であってもよい。

ベアリング２３の中心孔に装着されたほぼ円柱状の支持部材２４の端部は半円柱状に形成されている。支持部材２４は平面２４ａとこの平面２４ａに直交する平面２４ｂとを有する（図５参照）。板ばね２１のベアリング側端部の下面が平面２４ａに溶接されている。その結果、ベアリング２３の中心軸（中心）Ｏと板ばね２１のベアリング側端部の下面とは同一仮想平面上に位置する。

図２、４、５に基いてレボルバ装置１０の動作を説明する。

皿ねじ３１を中心としてレボルバ回転部材３０を回転させると、ベアリング２３は回転軸を中心にレボルバ回転部材３０の周縁部３９の上面を板ばね２１に付勢されながら相対的に転動する（図５参照）。

周縁部３９の上面を転動するベアリング２３はクリック溝３６の斜面部３６Ｂを経てＶ溝３６Ａに落ち込む（図２、４参照）。

Ｖ溝３６Ａに落ち込んだベアリング２３は板ばね２１の付勢力によってＶ溝３６Ａに押し付けられる。

板ばね２１はベアリング２３とＶ溝３６Ａとの２つの接点を通して反力を受ける。このとき、ベアリング２３の中心軸Ｏと板ばね２１のベアリング側端部の下面とは同一仮想平面上に位置するので、ベアリング２３の中心軸Ｏと板ばね２１のベアリング側端部の下面との間隔α（図４参照）は従来例（公報の図６参照）のそれより小さく、板ばね２１が受けるねじれモーメントは従来例より小さくなる。

その結果、板ばね２１に生じるねじれも小さくなり、レボルバ本体２０とレボルバ回転部材３０との周方向の位置ずれが小さくなるので、対物レンズ４の光軸はレボルバ本体２０の光軸上に配置される。

この実施形態によれば、高い位置決め精度を得ることができ、所定の性能を得ることができる。

（削除）

また、上記実施形態では、レボルバ回転部材３０にクリック溝３６を、レボルバ本体２０に板ばね２１を介してベアリング２３をそれぞれ設けたが、レボルバ回転部材３０に付勢手段として板ばね２１を介してベアリングを、レボルバ本体２０にクリック溝をそれぞれ設け、ベアリングをクリック溝に落ち込ませるようにしてもよい。

更に、上記実施形態は手動タイプのレボルバ装置にも、電動タイプのレボルバ装置にも適用可能である。

図６はこの発明の一実施形態の変形例に係るレボルバ装置に用いられる板ばねの平面図である。

板ばね（付勢手段）１２１はほぼ三角形であり、その反ベアリング側端部に２つの孔１２１ａが形成されている。レボルバ本体２０には、板ばね１２１のベアリング側端部が２つの孔１２１ａにそれぞれ挿入されたビス２２で取り付けられる（図３参照）。ベアリング２３は、板ばね１２１のベアリング側端部に形成された矩形の孔（開口）２５に支持部材１２４を介して回転可能に支持されている。ベアリング２３の中心孔に挿入された支持部材１２４の両端が板ばね１２１に溶接されている。クリック溝３６にベアリング２３を落ち込ませることで対物レンズ４の位置決めが行われる。

この変形例によれば、上記実施形態と同様の効果を奏するとともに、ベアリング２３の支持部材１２４の両端が板ばね１２１に溶接されているので、上記実施形態の板ばね２１（ベアリング２３の支持部材２４の一端だけが板ばね２１に溶接されている）よりねじれに強くなり、上記実施形態より位置決め精度を高めることができる。

（削除）

図１はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置を備える顕微鏡の側面図である。 図２はこの発明の一実施形態に係るレボルバ装置の断面図である。 図３（ａ）は図２のＡ矢視図、図３（ｂ）は板ばねの平面図である。 図４はクリック機構の拡大図である。 図５はレボルバ装置の部分断面図である。 図６はこの発明の一実施形態の変形例に係るレボルバ装置に用いられる板ばねの平面図である。

４：対物レンズ（光学素子）、１０：レボルバ装置、２０：レボルバ本体、２１，１２１：板ばね（付勢手段）、２３：ベアリング、２４，１２４：支持部材、２５：孔（開口）、３０：レボルバ回転部材、３６：クリック溝、ＭＳ：顕微鏡。

Claims (4)

1. レボルバ本体と、
   このレボルバ本体に対して軸回転可能であるとともに、複数の光学素子を装着可能なレボルバ回転部材と、
   このレボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の一方の周方向へ形成されるクリック溝と、
   前記レボルバ回転部材及び前記レボルバ本体の他方に設けられ、前記クリック溝に係合するベアリングと、
   このベアリングを前記クリック溝に付勢する平板の板ばねとを備え、
   前記ベアリングは、前記ベアリングの中心と前記板ばねのベアリング側端部の片方の面とが同一平面上に位置するように前記板ばねに配置されていることを特徴とするレボルバ装置。
2. 前記ベアリングは軸回転し、前記周方向へ転動するものであり、前記ベアリングの中心は前記軸回転の回転軸であることを特徴とする請求項１記載のレボルバ装置。
3. 前記平板の板ばねは開口を有し、前記開口に前記ベアリングが装着されることを特徴とする請求項１記載のレボルバ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載のレボルバ装置を備えていることを特徴とする顕微鏡。

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