JPH0143925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は顕微鏡の焦点調整を行なうための機構
に関し、より詳しくは、スライドを検査するとき
操作員が焦点の粗調整および微調整を行うことが
できる単軸の粗微調整機構に関する。

従来技術 従来、顕微鏡の粗微調整を行なうために種々の
方法が用いられてきた。あるものは対物レンズ台
に対してステージを動かすことにより達成し、他
のものはステージに対して対物レンズを移動させ
ている。対物レンズに対する調整を行なうための
粗微調整機構を有する顕微鏡の例は、例えば、エ
ヌ・エイ・リグレスワース（N.A.Rigglesworth）
らに対して1964年６月２日に特許された米国特許
第3135817号、およびオウ・ダブリユ・ボートン
（O.W.Boughton）に対して1966年７月12日に特
許された米国特許第3260157号である。ステージ
調整機構を有する顕微鏡の例は、エム・シオ
（M.Shio）に対して1976年４月11日に特許された
米国特許第4083256号に見られる。

リグレスワースによつて示された顕微鏡の調整
機構は、複雑なカムとこれに組合せられたリンク
とであり、このリンクの中でカムは対物レンズ台
の粗調整を行なうために回動される。そしてカム
は微調整のために軸方向に変位させられる。ボー
トンの特許は同様にカムを開示し、このカムは粗
調整のために回動され、微調整を行なうために軸
方向に変位させられる。

他の顕微鏡焦点調整機構は、オウ・ダブリユ・
ボートンらに対して1973年10月30日に特許された
米国特許第3768885号に開示されている。この顕
微鏡の粗微調整機構は、回転可能なカムに直接係
合するリンクに結合された可動の対物レンズ台を
示している。カムは微調整のために減速歯車シス
テムにより回動される。カムおよび歯車システム
の双方共に粗調整のために回動される。減速歯車
システムはギアボツクス内に設けられた複数の歯
車とピニオンを有する。この調整システムにはバ
ツクラツシユを防止するために高価な精密部分が
必要とされる。

さらに他の顕微鏡調整システムは、米国特許第
3683704号および第4173902号に開示されている。

上述された各システムは概して複雑であり、し
たがつて製造するのに費用がかかるという問題が
ある。

発明の開示 本発明は顕微鏡の焦点微調整を行なうための機
構を得ることを目的とする。原理的には、偏心し
たブシユを有するハブが、粗動―微動軸と顕微鏡
の支持コラムとの間に設けられ、ハブと偏心した
ブシユが回動されると、粗動―微動軸が、対物レ
ンズ台の微調整が行なわれる制限された量だけ垂
直に変位するようになつている。作動レバーがハ
ブに固定されてもよく、顕微鏡の使用者はステー
ジ（前後）およびスライド（左右）調整ノブを同
時に操作しつつ、指の間でそのレバーを容易に把
むことができる。

実施例 第１図において、顕微鏡１０は基板１２、支持
コラム１４、接眼鏡１６、対物レンズ台１８、複
数の対物レンズ２０、およびステージ２２を備え
る。粗動―微動調整機構２４はコラム１４により
支持され、この機構２４の回転により対物レンズ
台１８とステージ２２の間の相対調整が行なわれ
るように、適当な機構により対物レンズ台１８あ
るいはステージ２２に機械的に結合される。

第２図は顕微鏡の支持コラム１４と粗動―微動
調整機構２４の間の関係を示す。この機構２４
は、その一端に形成されたピニオン２８を有する
微動軸２６を備える。粗動軸３０は微動軸２６の
周りに同軸的に取付けられ、本装置に粗調整を与
えるために設けられる。カム２３と適当なリンク
２５は調整機構２４に結合され、この機構とカム
の回転によりリンクに直線運動が付与されて、リ
ンクはステージと接眼鏡との間の相対調整を行な
う。

微動軸２６は、回転によりこの軸２６を回転さ
せるような適当な方法で互に反対端部に固定され
た調整ノブ３２，３４を有する。第２の組のノブ
３６，３８は粗動軸３０に結合される。ノブ３８
は軸３０の直接の回転のために積極的に固定さ
れ、一方ノブ３６は後に詳述するような方法で取
付けられる。

軸受支持カラー４０は支持コラム１４の孔４２
内に固定される。カラー４０は、孔４６を備えた
ボス４４を有し、孔４６は軸３０を滑動させるよ
うな大きさに形成される。ノブ３６は孔４５を有
し、この孔４５はノブ３６の摩擦面４７がカラー
４０の対応する摩擦面４９にきわめて近接して配
設されるように、軸受支持カラー４０のボス４４
を受容する大きさに形成される。クラツチワツシ
ヤ４８は摩擦面４７，４９間に配置される。コイ
ルばね５０は軸受ボス４４の周囲に配設される。
その一端はノブ３６の面５２に着座し、他端はボ
ス４４に固定されたワツシヤ・リテーナ組立体５
４により支持される。それによりばね５０はワツ
シヤ・リテーナ組立体５４とノブ３６の間に圧力
を付与し、ノブ３６は摩擦面４７，４９間にクラ
ツチワツシヤ４８を摺接させる。したがつてノブ
３６は軸受支持カラー４０に摩擦をもつて係合
し、このカラー４０は支持コラム１４内に強固に
位置決めされて固定され、回転力がそれに直接働
くか、あるいは他の粗動ノブ３８に作用しなけれ
ば、回転しない。粗動ノブは微動ノブが回転して
いるとき回転しない。

歯車従動部材５８は粗動軸３０の端部６０の近
くに強固に取付けられ、第３図に詳しく示される
ように、斜面６２を有する。この斜面については
後に詳述する。

クラスタ歯車・ピニオン組立体６４は、クラス
タ歯車６６、軸６８およびクラスタピニオン７０
を備える。この組立体６４は、第２図および第３
図に示されるように、軸６８が従動部材５８の斜
面６２を横切りこれに当接して位置するように、
設けられる。クラスタ歯車６６はピニオン２８に
噛合し、一方クラスタピニオン７０は、ノブ３６
の内周面に設けられた粗動ノブの環状歯車７２に
噛合する。軸６８を斜面６２に押圧保持するた
め、ピニオン２８に噛合するクラスタ歯車６６、
環状歯車７２に係合するクラスタピニオン、およ
び付勢ばね７４，７６が設けられる。ばねの一
方、すなわちコイルばね７４はクラスタ歯車軸の
延長部７８から歯車従動部材５８上の支柱８０へ
延びる。他のばね、すなわち片持ばね７６は、例
えばねじ８４により従動部材５８に固定され、軸
６８のピニオン７０近くを押圧する。このよう
に、ばねは軸６８を押圧し、この軸は歯車従動部
材５８の斜面６２に対して本質的に固定され、ま
たピニオン７０が環状歯車７２内に付勢されてこ
れに適当に係合される。クラスタ歯車の軸６８は
斜面６２上を実質的に径方向に移動し、適当な姿
勢を見出す。しかして、太陽歯車システムに特徴
を有するほとんど全ての顕微鏡に必要な決定的な
寸法は、効果的に削除された。クラスタ歯車６６
は同様に所定位置に保持され、ばね７４を介して
ピニオン２８に対して付勢される。

ハブ９２は軸３０に設けられ、粗動ノブ３８と
支持コラム１４の間に位置する。第２図および第
４図に示されるように、ハブ９２は粗動軸３０の
周囲に軸支された孔９４を有する。さらに、後に
詳述するように、ハブ９２は先細のブシユ９６を
有し、ブシユ９６は第４図に詳示されるように、
軸９８に沿つて孔９４に対して約0.005インチ
（0.0127cm）だけ偏心する。長孔１００は、孔９
４に同軸的にハブ９２に設けられ、約40゜の円弧
にわたつて延びる。ストツパ１０２は支持コラム
１４に配設され、長孔１００内に受容される。レ
バー１０４はハブ９２に固定され、顕微鏡の前部
にほぼ向う方向に延びる。ストツパ１０２にはば
ねとワツシヤの組立体１０６が取付けられ、この
組立体はハブ９２を、コラム１４とハブ９２の間
に位置する摩擦ワツシヤ９３に対して押圧させ
る。この構成により、粗動軸３０が回動されると
き、ハブ９２の回転に抵抗が与えられる。しか
し、このクラツチ効果は、操作員が単にレバー１
０４を回転させるだけで解除される。

第２図から明らかなように、ハブ９２の先細の
ブシユ９６は、粗動軸３０を支持コラム１４に対
して支持するようになつている円錐軸受の１つを
形成する。ブシユ９６は支持コラム１４の円錐孔
１０８内に収容される。第２の円錐軸受１１０は
軸受支持カラーのボス４４の円錐孔１１２に係合
する。

他の円錐軸受１１４は孔１１６に係合されて微
動軸２６の一端を支持する。スラストワツシヤ１
１７は軸２６に設けられ、軸受１１４を所定位置
に保持する。円錐軸受１１４は微動軸のピニオン
２８と粗動軸３０との間の径方向の移動を阻止す
る。微動軸２６の反対側の端部は、調整機構に対
して決定的な回転関係を有さず、したがつて微動
軸２６と粗動軸３０の間に設けられたかなり単純
なスペーサ軸受１１８を有する。円錐軸受は、ア
セタールのような材料から成形されるとすると、
スペーサ軸受と同様に、かなり良好に作用するこ
とが見出された。

大きい許容誤差と摩耗の両者を許容する本質的
に自動の調整機構である粗動―微動軸の支持シス
テムを得るため、先細のブシユ９６および円錐軸
受１１０，１１４は、第４図に１２０で示される
ような割れ目を有する。コイルばね１２２は粗動
軸３０の周囲に設けられ、先細のブシユ９６と軸
３０に強固に固定された粗動ノブ３８との間に圧
力を付与する。他のコイルばね１２４は微動軸２
６の周囲に設けられ、スペーサ軸受１１８とノブ
３４との間に圧力を付与する。これらのばねは本
質的に軸方向に圧力を付与し、したがつてばねは
軸受を各円錐孔内に付勢することが理解されるで
あろう。軸受は、軸受と軸の間の適当な係合が行
なわれるまで、軸の周りで伸縮する。いずれかの
軸の径が変化すると、割れ目のある軸受は、軸径
の変化および放射方向の変形のために自動的に順
応することができる。

作動において、スライド１３２はステージ１２
２上に配置され、粗動調整ノブ３６，３８の一方
は回動されてスライドを近似的な焦点位置に合わ
せる。粗動ノブのいずれか一方を回転させるた
め、ノブ３６とクラツチワツシヤ４８の間に存在
する摩擦係合に打勝たなければならないことが理
解されるであろう。

ノブ３８が回動されるとき、それは粗動軸３０
を直接回転させる。ノブ３６は、しかしながら、
軸３０に直接取付けられているのではない。その
代わり、ノブ３６は、クラスタ歯車・ピニオン組
立体６４と歯車従動部材５８を介して軸を回転さ
せる。すなわち、ノブ３６が操作員により直接回
動されるとき、クラスタピニオン７０がノブの環
状歯車７２に噛合するので、ノブ３６はクラスタ
歯車・ピニオン組立体６４を駆動する。歯車従動
部材５８はクラスタ歯車の軸６８に駆動され、し
たがつて、直接取付けられた粗動軸３０を回動す
る。

粗調整が行なわれたとき、操作員は次に微調整
ノブ３２，３４のいずれかを回転させ、このノブ
は微動軸のピニオン２８を回転させる。ピニオン
２８に噛合するクラスタ歯車・ピニオン組立体６
４も同時に回転する。しかし、上述した粗動ノブ
３６とクラツチワツシヤ４８の間の摩擦係合は、
クラスタピニオン７０を介して粗動ノブ３６が回
転するのを阻止するのに充分なものである。しか
してピニオン７０は環状歯車７２に噛合して回転
する遊星歯車として作用する。歯車従動部材５８
はクラスタ歯車の軸６８により制御される。した
がつて、軸６８がピニオン７０と共に回動すると
き、軸６８は歯車従動部材５８を回転させる。し
かし、回転量は比例的なものである。すなわち、
いずれかの粗動ノブの１回転により粗動軸は１回
転し、いずれかの微動ノブが１回転すると、歯車
従来部材５８を駆動するクラスタ歯車・ピニオン
組立体は粗動軸を１回転の約1/60回転させるだけ
である。

このシステムは、クラスタ歯車・ピニオン組立
体、歯車従動部材および付勢ばねの構成を介し
て、調整システムにバツクラツシユが発生するの
を防止する。バツクラツシユはまた、カム２３上
に載るリンク２５が調整システムに作用する重力
を付与するので、防止される。

従来、スライド１３２を調べるために（前後）
ノブ１２４と（左右）ノブ１２６を調整すると
き、親指と人さし指で所定のノブを回転させるた
め、非常にぎこちなく手を置く必要があり、同時
にかつ継続的に、残りの指の１本で微調整ノブ３
４を回転させていた。この困難さを解決するた
め、ハブ９２は上記レバー１０４が設けられてお
り、操作員は第１図に示されるように第３，４，
５番目の指の間にレバー１０４を位置させること
ができる。このように、操作員は、スライドを調
べつつ、ノブ１２４，１２６を回転させるために
親指と人さし指を使うことができる。操作員は容
易にレバー１０４を動かすことができ、約40゜の
角度で上下させることができる。このレバーの移
動により、ハブ９２が回転する。先細のブシユ９
６は、上述したように約0.005インチ（0.0127cm）
偏心しているので、例えば完全に40゜にわたつて
レバー１０４を動かすと、軸３０を、第２図にお
いて約0.002インチ（0.0051cm）だけ垂直方向に
昇降させる（“Ｘ”および“Ｙ”で示される）。軸
３０のこの垂直移動は、カムが軸の略中央に配置
されるので、対物レンズにおいて±0.001インチ
（±0.0025cm）の垂直方向の調整に変換される。
コラム１４に対するブシユ９６の位置決めは、ハ
ブ９２が回動されるときに最大垂直成分が軸３０
に与えられるように選択されることが理解され
る。僅かではあるが、この垂直移動は、スライド
を調べる間に維持されるに必要な継続的な微調整
をするのに充分なものよりも大きい。

したがつて、実際、操作員がハブ９２を回転さ
せると、粗動軸３０を割れ目のある円錐軸受１１
０の周りに回転させ、カムを上下動させる。明ら
かに、ハブ９２の位置は、レバー１０４が上方に
回動されるとき、カムも上昇するように選ばれ
る。同様に、レバーの下方への回転はカムを下降
させる。

上述のことから、ブシユを偏心させて構成した
ことは単一の調整軸を有する顕微鏡に適用されう
ることが理解されるであろう。この単一の軸は、
通常の顕微鏡のように、粗調整をするために直接
回動される。コラムと軸の間に設けられた偏心し
たブシユは、微調整をするために回動される。微
調整を行なうために、通常の複雑な減速歯車シス
テムを組込む必要はない。充分な動きは偏心した
ブシユのみを用いることにより得られる。

上記説明は一例にすぎず、これに制限されるも
のではない。本発明の思想から逸脱しない範囲に
おいて、種々の変形と改良をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は焦点粗微調整機構を有する顕微鏡を示
す斜視図、第２図は第１図の２−２線に沿う部分
断面図、第３図は歯車従動部材および付勢機構を
示す斜視図、第４図は第２図の４−４線に沿う部
分断面図である。 １０…顕微鏡、１４…支持コラム、１８…対物
レンズ台、２２…ステージ、２４…粗動―微動調
整機構、２６…微動軸、３０…粗動軸、３２，３
４，３６，３８…ノブ、９６…ブシユ、１００…
長孔、１０２…ストツパ、１０４…作動レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持部材とこの部材に支持された調整システ
   ムとを有し、このシステムは少なくとも１本の軸
   と、光学系および検査される対象物の間の相対移
   動を与えるために該軸に協働すべく設けられた機
   構とを備える光学器械であつて、焦点微調整機構
   は、焦点微調整を行なうために上記少なくとも１
   本の軸と上記支持部材との間に偏心して配置され
   た手段を備え、この手段の回転により、該機構が
   焦点微調整移動を行なうように上記少なくとも１
   本の軸が上記支持部材に対して変位することを特
   徴とする光学器械の焦点微調整機構。 ２ 焦点微調整を行なうための上記手段は、偏心
   したブシユを備え、このブシユには、操作員が把
   持して該ブシユを回転させるための突起手段が設
   けられることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の光学器械の焦点微調整機構。 ３ 上記突起手段は作動レバーを備えることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の光学器械の
   焦点微調整機構。 ４ 上記支持部材と上記偏心した手段との間の協
   働的な係合のためにストツパ手段が設けられ、該
   ストツパ手段は上記偏心した手段が所定の点を越
   えて回転することを阻止することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光学器械の焦点微調整
   機構。 ５ 上記ストツパ手段は、上記支持コラムから突
   出するとともに上記偏心した手段に形成された長
   孔内に受容されるピンを備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の光学器械の焦点微調
   整機構。 ６ 上記支持コラムと上記偏心した手段の間の協
   働的な係合のために摩擦手段を有し、これによ
   り、上記偏心した手段の回転は、上記少なくとも
   １本の軸がこの軸に固定されたノブにより回動さ
   れたとき阻止され、力が直接付与されたとき回転
   可能であることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の光学器械の焦点微調整機構。 ７ 上記摩擦手段は上記突出したピンに固定され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   光学器械の焦点微調整機構。