JP5566625B2

JP5566625B2 - デジタルマイクロスコープ用観察角度可変型スタンド

Info

Publication number: JP5566625B2
Application number: JP2009099219A
Authority: JP
Inventors: 洋一上代
Original assignee: Hirox Co Ltd
Current assignee: Hirox Co Ltd
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: JP2010250065A

Description

本発明は、被検体を観察する際に、デジタルマイクロスコープの角度を変えて観察することができる観察角度可変型のスタンドに関するものである。

デジタルマイクロスコープ（以下「マイクロスコープ」という。）を用いて被検体を観察する際に、被検体を真上からだけでなく、斜め方向から角度を変えて観察する場合がある。

このため、マイクロスコープ用のスタンドには、観察角度可変型スタンドと称されるものがある。このスタンドの例として、特開平１１−９４１９２号公報には、被検物の観察ポイントの高さが変わっても、斜め方向から被検体を観察する際に、支柱を傾斜させるだけでカメラの観察ポイントを垂直方向の観察ポイントに一致させることができるように、カメラ取付部Ｅが移動可能に係合される支柱Ｄを、支持部Ｃを介して被検物を載置するベースＢに支持する。この支持部Ｃにはツマミ１４の操作により、支柱Ｄの下端部を支持する主点位置決めシャフト１１の上下移動を許容する主点位置決めガイド穴９と、ツマミ１８の操作により、支柱Ｄの略中央部を支持する支柱固定シャフト１７が主点位置決めシャフト１１を回転軸（支点）にして円弧状に移動することを許容する角度位置決めガイド穴８とを設けたスタンドが紹介されている。

また、特開２００１−５９５９９号公報には、対象物の高さに拘わらず、支柱を傾けた際の観察ポイントが変わるおそれがなく、かつ、取扱いが容易な拡大観察用のスタンドとして、観察する対象物Ｗを載置する載置部２１と、カメラＣを取り付けるカメラ取付部１１とを備え、該カメラ取付部１１を上下方向に粗動および微調整できるように支柱１０に取り付けた拡大観察用のスタンド装置において、支柱１０が水平軸線Ｈまわりに回転可能に設けられていることで、鉛直線に対する傾斜角を自在に調整できるように設けられており、かつ、載置部２１が上下方向に粗動および微調整できるように設けられた内容のものが紹介されている。

また、特開２００６−３３７４７１号公報には、撮像手段を支持する支持部材の回転軸が傾くことが防止される支持装置およびそれを備えた顕微鏡として、軸受部３ａにおける第１のガイド部３ｂと第２のガイド部３ｃとの間には、カメラ１０を支持する回転軸が嵌合されるための孔部を有する連結部４が設けられている。この連結部４の孔部が上記回転軸に嵌合されていることにより、連結部４はＹ軸の周りに回動（傾斜）可能になっている。また、連結部４の両面ならびに第１のガイド部３ｂおよび第２のガイド３ｃの一方の面にそれぞれ密着するように、第１のベアリングおよび第２のベアリングがそれぞれ設けられた内容のものが紹介されている。

また、マイクロスコープを斜め方向に傾斜させたりしたときに、マイクロスコープに至るケーブルが揺れてマイクロスコープの観察に悪影響が出ないように、ケーブルをスタンドの一部に固定するようにした発明が特開２００８−１７５８９３号公報に紹介されている。

特開平１１−９４１９２号公報特開２００１−５９５９９号公報特開２００６−３３７４７１号公報特開２００８−１７５８９３号公報

しかし乍ら、上記特許文献１〜３に紹介されているスタンドの場合、支柱Ｄ（カメラ）を傾斜させたときに、その重心のバランスが崩れてカメラ及びレンズが下方に微動したり、カメラ及びレンズの角度が支柱周り方向に変ってしまうことがある。

この結果、最初に設定した被検体の観察ポイントがずれたりして安定した観察ができなくなることがあり、そのときは再度カメラ及びレンズの位置や角度調整をしなおさなければならないという問題がある。

このようなことから、支柱の縦方向にキー溝やＶ溝または平面加工を施して回転しないようにしたりしているが、この方法によると、回転は防止できるが、カメラ及びレンズの角度が固定されてしまい、支柱を軸にした回転方向への微調整ができず、特に高倍率で観察する場合、観察したいポイントに精度良くカメラ及びレンズの位置が決められないという不具合がある。

また、上記した特許文献４においては、カメラ及びレンズを傾斜させたときにケーブルの振動がカメラに伝わらないようにケーブルをスタンド側に１箇所で固定している。

このため、カメラ及びレンズの角度を変えたときに、この固定部からカメラ及びレンズの入力部までの距離関係は微妙に変化するが、ケーブルの長さが変らないために角度によってはカメラ及びレンズ側にかかる負荷が変化して微動してしまうという問題がある。

特に特許文献４の場合、ケーブルの固定部がカメラ及びレンズの側方に在るため、カメラ及びレンズの角度を変化させたときにケーブルから受ける負荷変動は大きい。

また、従来の支柱支持ブロックは、金属材料からの切削加工や金型鋳造法で作られているため、切削加工の場合には製作に時間が掛かり、少量の生産しかできず、また形が複雑な場合には加工できないという問題がある。一方、金型鋳造は大量生産や複雑な形状のものには向いているが、金型を製作する場合にイニシャルコストが掛かってしまい、生産数量が少ない場合にはコスト増となってしまうという弊害がある。

また、従来のスタンドの場合、被検体を３Ｄ画像化して観察したい場合に、正確な３Ｄ画像の作像が難しいという問題がある。

本発明の目的は、上記した従来のスタンドが有していた問題点の解消を図ることであって、具体的には、観察角度を変化させても、観察ポイント狂いが生じないスタンドを提供することである。

更に、角度を変えることにより、多数のケーブル類が揺動して発生する振動等がカメラ及びレンズ側に伝わらないようにケーブルを確実にスタンド側に固定できるようにすることである。

更に、生産数量や外観のデザイン形状に関わらず、安価に支柱支持ブロックを得ることができるスタンドを提供することである。

更に、３Ｄ画像を簡単に作成できるスタンドを提供することである。

上記課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明においては、デジタルマイクロスコープ用観察角度可変型スタンドにおいて、ａ．スタンド１のベース２の上面に支柱支持ブロック３を形成し、この支持ブロック３に対して水平方向の回転軸８を中心として正面視左右に傾斜角度調整自在に支柱４が上向きに取り付けられていると共にこの支柱４に対して固定ねじ１０を用いて固定自在にストッパーリング５を取り付け、このストッパー
リング５の上面であって、前記支柱４を中央にして対称位置にストッパーピン１２、１２ａを突設し、このストッパーピン１２、１２ａに嵌合する係合孔１６、１６ａを下面に形成し、かつ前記支柱４に対して上下にスライド調整自在に取り付けられたフォーカスブロック６と、このフォーカスブロック６の正面側に取り付けられたフォーカス用ステッピングモータ２３を内蔵したモーターケース２４と、このモーターケース２４の正面側において、前記ステッピングモータ２３により上下動自在に取り付けられたマウント１４に対して鉛直方向に向けて取り付けられたレンズ１３からなるデジタルマイクロスコープ用観察角度可変型スタンド１において、ｂ．前記カメラ１３に到る各種ケーブル１９，２０，２１と前記ステッピングモータ２３に至るケーブル２２をひとまとめにして前記フォーカスブロック６の背面に固定するケーブル固定手段１７を設けると共に前記支柱支持ブロック３の背面において、前記ケーブル１９，２０，２１，２２をひとまとめにして支柱支持ブロック３に固定する固定手段１８との上下２箇所でケーブルを固定することにより、前記支柱４を傾けたときに各ケーブルがバラけて重量バランスが崩れ、支柱４を傾けたときに設定した傾きと実際の傾きの値との間に誤差が生じるのを防止するように構成してなること、を特徴とするものである。

次に、観察角度可変型スタンドにおいて、ケーブルの固定箇所を少なくともスタンドの上部と下部にそれぞれ設けたことを特徴とするものである。

このように、ケーブルの固定箇所が少くとも上下二ヶ所に設けられていると、上部の固定箇所とカメラ及びレンズ間のケーブルに余裕を持たせておくことにより、カメラ及びレンズを傾斜させてもケーブルの負荷がカメラ及びレンズにかかることがないようにできると共にケーブルの揺動が防止できるため、カメラ及びレンズ側に悪影響が生じるのを阻止できる。

なお、ケーブルの固定箇所は、最少で上下２ヶ所に設けることが前提であるが、３ヶ所以上であっても良い。

次に、観察角度可変型スタンドにおいて、スタンドベースの上に形成されている支柱支持ブロックには、金属の押し出し材を用いることができることを特徴とするものである。

このように、押し出し材を用いると、従来の機械加工や鋳造品に比較して、低コストにより製作することができるばかりでなく、軽量化を図ることが可能になる。

次に、観察角度可変型スタンドにおいて、支柱とストッパーリング間には、ストッパーリングの固定位置を示す目印を設けることができる。

次に、観察角度可変型スタンドにおいて、カメラ及びレンズは、パルスモータにより被検体との間の距離を自動調整自在に構成し、このパルスモータからのパルス信号により被検体間の位置情報を得て３Ｄ画像作像ソフトを用いて３Ｄ画像を作像することができるように構成することができる。

本発明によると、ケーブルを複数箇所でスタンドに固定できるため、カメラ及びレンズ角度変更時にケーブルの揺動を防ぐことができる。

また、支柱支持ブロックに押し出し材を用いたことにより、スタンドの製作コストの低減と軽量化を図ることが可能になる。

また、被検体について正確な３Ｄ画像を作像して観察することにより、従来に比較して観察効果を高めることができる。

本発明に係るスタンドとこれにデジタルマイクロスコープを取り付けた状態の説明図である。本発明に係るスタンドの正面図である。ストッパーリングの固定手段とフォーカスブロックの接合構造の説明図である。Ａ−Ａ’線断面図である。ストッパーリングとフォーカスブロック間の回転阻止手段の説明図である。Ｂ−Ｂ’線断面図である。ケーブル固定手段の説明図である。ストッパーリングとフォーカスブロックの固定構造の説明図である。

図１〜図８に基づいて請求項１〜６に記載した本発明の構成を詳細に説明する。図１はスタンドにおいて、そのフォーカスブロックにマイクロスコープを取り付けた状態を示すもので、符号の１はベース２とこのベース２上に形成した支柱支持ブロック３と、このブロック３に対して角度調整自在に取り付けられた支柱４と、この支柱４に取り付けられたストッパーリング５と、このストッパーリング５上においてハンドル６ａにより支柱４に取り付けられたフォーカスブロック６とから成るスタンドである。図１において、７はベース２上に取り付けられた上下動調整自在の被検体テーブルである。

上記構成のスタンド１の各部を更に詳しく説明すると、支柱支持ブロック３は、押し出し材で構成されていて、内部には空間３ａが形成されている。そして、この支柱支持ブロック３には、水平に回転軸８が取り付けられていて、支柱４の下部はこの回転軸８に取り付けられていることにより、正面から見て左右に傾斜自在である。９は、支柱４の傾斜角度を固定するためのハンドルであって、このハンドル９を緊締することにより、回転軸８が固定されて支柱４の角度が定まる。

ストッパーリング５には、図３、４に示すように、その中心に支柱４が通る穴５ａが設けてあり、この穴５ａと支柱４は真円に形成されていて、回転自在である。但し、固定ねじ１０により回転を固定することができる。したがって、一旦回転を固定したあとでも固定ねじ１０を弛めて角度を微調整を行うことができる。

１１はストッパーリング５の位置を定める目印、１２、１２ａはストッパーリング５の上面であって、その中心を挟む対称位置に突出させたストッパーピンである。

フォーカスブロック６の正面には、モータケース２４が取り付けられていると共にこのモータケース２４の正面には、カメラ及びレンズ（以下「レンズ」という。）１３がマウント１４を介して上下動自在に取り付けられている。

マウント１４は、モータケース２４の正面において、ガイドねじ軸２５に螺合したねじ環２６に取り付けられていて、ステッピングモータ２３によりガイドねじ軸２５を駆動することにより、ねじ環２６が上下方向に移動するのに連れて上下動を行い、レンズ１３と被検体との距離を設定し、このときのステッピングモータ２３からの位置信号をもとにして３Ｄ画像作像ソフトを用いて３Ｄ画像を作像することができる。図中２２はモーター２６駆動及びステッピングモータ２３からの位置信号送出用ケーブルである。

１５はレンズ１３を上下動して焦点合わせを行うためのハンドルである。

１６、１６ａはフォーカスブロック６の下面であって、ストッパーリング５に接する面に形成された係合孔であって、この係合孔１６、１６ａに前記ストッパーピン１２、１２ａが嵌合することにより、フォーカスブロック６はストッパーリング５に固定されている。

１７はフォーカスブロック６の上部背面に取り付けられたケーブル１９、２０、２１、２２を固定するための固定手段であって、受け板１７ａと押え板１７ｂ間にケーブル１９、２０、２１、２２を挟み込み、止めねじ１７ｃにより固定する構成である。但し、このケーブル固定手段は、本実施例に限定されない。

１８は支柱支持ブロック２３の背面に取り付けられたケーブル１９、２０、２１、２２を固定するための固定手段であって、受け板１８ａ、押え板１８ｂ、止めねじ１８ｃにより固定する構成である。但し、このケーブル固定手段は、本実施例に限定されない。

このように、ケーブル１９、２０、２１、２２は、固定手段１７、１８により少くとも上下２ヶ所で保持固定されていることにより、揺動を最小限に抑えられている。

実施例に係るスタンド１は以上の如き構成から成るため、レンズ１３を傾斜させたときに初期の設定値が変化したりしないために良好な観察を行うことができると共に正確な３Ｄ画像により観察効果（精度）を高めることができる。

Claims

ａ．スタンド１のベース２の上面に支柱支持ブロック３を形成し、この支持ブロック３に対して水平方向の回転軸８を中心として正面視左右に傾斜角度調整自在に支柱４が上向きに取り付けられていると共にこの支柱４に対して固定ねじ１０を用いて固定自在にストッパーリング５を取り付け、このストッパーリング５の上面であって、前記支柱４を中央にして対称位置にストッパーピン１２、１２ａを突設し、このストッパーピン１２、１２ａに嵌合する係合孔１６、１６ａを下面に形成し、かつ前記支柱４に対して上下にスライド調整自在に取り付けられたフォーカスブロック６と、このフォーカスブロック６の正面側に取り付けられたフォーカス用ステッピングモータ２３を内蔵したモーターケース２４と、このモーターケース２４の正面側において、前記ステッピングモータ２３により上下動自在に取り付けられたマウント１４に対して鉛直方向に向けて取り付けられたレンズ１３からなるデジタルマイクロスコープ用観察角度可変型スタンド１において、
ｂ．前記カメラ１３に到る各種ケーブル１９，２０，２１と前記ステッピングモータ２３に至るケーブル２２をひとまとめにして前記フォーカスブロック６の背面に固定するケーブル固定手段１７を設けると共に前記支柱支持ブロック３の背面において、前記ケーブル１９，２０，２１，２２をひとまとめにして支柱支持ブロック３に固定する固定手段１８との上下２箇所でケーブルを固定することにより、前記支柱４を傾けたときに各ケーブルがバラけて重量バランスが崩れ、支柱４を傾けたときに設定した傾きと実際の傾きの値との間に誤差が生じるのを防止するように構成してなる、
ｃ．デジタルマイクロスコープ用観察角度可変型スタンド。