JPH0668017U - ターゲット電動切換え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動トルクの小さい小型モータの適用を可能と
し、装置全体の小型化を図る。 【構成】複数のターゲットを備えた担持体２２をモータ
２４で駆動し、複数のターゲットの中から任意のターゲ
ットを基準位置に配置するものにおいて、前記担持体２
２にその移動方向に沿って所定の間隔で形成された係合
部３０に対し所定の力量で係合し該担持体２２を停止さ
せる係合部材３１と、前記係合部材３１の前記担持体２
２に対する係合力を調整する係合力量調整手段３３ａ，
３３ｂとを具備するものとした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば顕微鏡のレボルバ回転装置等として使用することのできるタ ーゲット電動切換え装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、顕微鏡装置の自動化が進められており、例えば特許出願公表平２−５０ １８６３号には、対物レンズレボルバをモータによって駆動し、任意の対物レン ズが基準位置にきたことをセンサなどによって検出してモータの回転を停止させ る技術が記載されている。

【０００３】 同公報に示された装置は、図１０に示すようにレボルバ１の外周面に沿って形 成した係合溝２ａ、２ｂの内側の傾斜面に、板バネ３に固定した係合ボール４を その板バネ３のバネ力で押し当てることにより、レボルバ１を機械的に基準位置 に停止させている また、特開昭６０−４５２１４号には、複数の光学系を取り付けたターレット をモータによって駆動、停止させる技術が記載されている。

【０００４】 同公報に示された装置は、図１１に示すように係合手段が板バネではなく、ね じりコイルバネ５である。このねじりコイルバネ５のバネ力により、リンク板６ に回転自在に固着された係合片７をターレット８の係合溝９に押し当てることに より、ターレット８を機械的に基準位置に停止させている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した図１０、１１に示すレボルバ回転装置、及びターレット回 転装置は、係合バネのバネ力量が一定である。そのため、モータのオーバーラン を防ぎ、ターゲットを基準位置に確実に停止させるために、予め係合バネのバネ 力量を強く設定している。

【０００６】 然るに、図１０、１１に示すレボルバ，ターレットの回転装置では、レボルバ 又はターレットの回転始動時に、該係合バネ力量を超える大きな回転トルクを必 要とする。その結果、使用するモータは大きな駆動トルクを容易に得られる大型 モータが必要となり、装置が大型化する欠点があった。

【０００７】 本考案は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、大きな駆動トルクを発 生させる大型のモータを使うことなく、比較的駆動トルクの小さい小型モータを 使って任意のターゲットを基準位置に確実に配置させることができ、装置全体を 小型化できるターゲット電動切換え装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案のターゲット電動切換え装置は、複数のター ゲットを備えた担持体をモーターで駆動し、前記複数のターゲットの中から任意 のターゲットを基準位置に配置するものにおいて、前記担持体にその移動方向に 沿って所定の間隔で形成された係合部に対し所定の力量で係合し該担持体を停止 させる係合部材と、前記係合部材の前記担持体に対する係合力を調整する係合力 量調整手段とを具備するものとした。

【０００９】

【作用】

本考案のターゲット電動切換え装置では、例えば担持体の回転又は直線移動を 開始するとき、係合力量調整手段から係合部材の担持体に対する係合力を弱める ように調整できる。これにより担持体の移動開始時には小さい駆動トルクで担持 体を移動させることができるものとなる。

【００１０】 また担持体の移動を開始してから、一定時間経過後に力量調整手段から係合部 材の担持体に対する係合力を元の力量に戻し、停止時には力量調整手段から係合 部材の担持体に対する係合力を強くすることによりターゲットが機械的に基準位 置に停止するものとなる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例について説明する。 図１には本考案の第１実施例に係る顕微鏡用レボルバ駆動装置の機械的な構成 が示されている。

【００１２】 本実施例のレボルバ駆動装置は、固定部２１と、この固定部２１にレボルバ回 転軸を中心に回転自在に取り付けられた回転部２２とからなり、固定部２１が取 り付けられた取付アリ２０で図示していない顕微鏡装置に取付けられている。回 転部２２の外周にモータの動力を伝達するための歯車２３が固定されている。尚 、本実施例における回転部２２は、任意倍率の対物レンズ（図中仮想線で示す） を着脱可能な６個の取り付け部を有する。

【００１３】 一方、モータ２４は保持部材２５を介して、前記取付アリ２０に固着された固 定板２０ａに固定されている。このモータ２４の回転軸は保持部材２５を貫通し ている。保持部材２５を貫通したモータ２４の回転軸には、歯車２６が固着され ている。この歯車２６は中間歯車２７を介してレボルバ側の歯車２３に噛合して いる。ここで回転部２２の歯車２３と歯車２６とのギヤ比は、歯車２６が１回転 するとレボルバ側の回転部２２に取り付けた基準位置の隣にあった対物レンズが 基準位置に来るように調整されている。

【００１４】 歯車２６と保持部材２５との間におけるモータ２４の回転軸に、円盤状のマー ク板２８が該回転軸と同心状に取り付けられている。マーク板２８の外周にはモ ータ停止タイミングを得るための切欠部が１ケ所形成されている。また切欠部を 検出するセンサ２９が保持部材２５における対向位置に設けられている。なお、 マーク板２８上における切欠部の形成位置は、前記対物レンズが基準位置として の観察光軸上に配置されるときのみセンサ２９から検出信号（以下、モータ停止 信号と呼ぶ）が出力されるように調整されている。このモータ停止信号は後述す る電子制御回路３４へ出力される。

【００１５】 レボルバの回転部２２にはクリックボール３０が固定されており、固定部２１ にはクリックボール３０の移動軌跡上に先端部を押し付けるられる板バネ３１の 基端部が固定されている。この回転部２２のクリックボール３０と固定部２１の 板バネ３１とから係合機構を構成している。

【００１６】 板バネ３１の先端には磁石などの磁性部材３２が２つ固着されており、そのＳ 極とＮ極は該磁性部材３２の上下に配置された各々２個の電磁石などの磁気発生 部材３３ａ、３３ｂに各々相対するように配置されている。 上記係合機構の詳細を図２（ａ），（ｂ）に示す。

【００１７】 同図（ａ）に示すように、板バネ３１の中央部には呼び込み用長穴３１ａが形 成されている。この呼び込み用長穴３１ａは、長径方向が回転部２２の回転方向 と直交する方向に向けている。呼び込み用長穴３１ａの長径方向の対向する２つ の開口部側面が４５度の勾配で回転部２２側に向けて広がっており、その斜面が クリックボール３０の表面と接触するように配置されている。そしてクリックボ ール３０の中心が、板バネ３１の図示する呼び込み範囲に来ると、該板バネ３１ の押圧力にて、対物レンズの位置が観察光軸位置と一致するように、回転部２２ を固定する。 図３に本実施例の電気制御系の構成を示す。

【００１８】 電子制御回路３４は、コントローラ３５からレボルバ回転信号を受けると、磁 力発生回路３６により磁気発生部材３３ａ、３３ｂに板バネ３１の係合力量を解 除させる磁界を発生させる。その後、モータ駆動部３７に指令を与えてモータ２ ４を回転させ、センサ２９からモータ停止信号が出力されたならば、モータ２４ を停止させる。

【００１９】 以上のように構成された本実施例は図４のタイムチャートに従って動作する。 すなわち、コントローラ３５から電子制御回路３４に対してモータ回転信号が出 されると、電子制御回路３４が磁力発生回路３６を作動させて、磁力発生部材３ ３ａ、３３ｂに次のような磁力を発生させる。磁力発生部材３３ａ、３３ｂが発 生させた磁力により、板バネ３１に固着した磁性部材３２と磁力発生部材３３ａ との間に吸着力が生じ、磁性部材３２と磁力発生部材３３ｂとの間に反発力が生 じる。この結果、板バネ３１がクリックボール３０を押圧する押圧力に抗する力 が板バネ３１に作用する。これにより板バネ３１のクリックボール３０に対する 係合力量が減少せしめられる。

【００２０】 この様に板バネ３１とクリックボール３０との係合力がある程度小さくなって から所定時間経過後、電子制御回路３４からモータ駆動回路３７に対しモータ２ ４を指定対物レンズの方向へ回転させる指令が与えられる。

【００２１】 上記回転指令を受けてモータ２４が回転し、その回転力が歯車２６，２７を介 して回転部２２に与えられ、回転部２２が回転を開始する。この時、回転部２２ の移動を規制していた板バネ３１による係合力量は上述した動作により小さくな っているので、クリックボール３０が比較的小さい駆動トルクで板バネ３１の呼 び込用長穴３１ａから脱することができる。 回転開始後は、回転に要するトルクは回転部２２と対物レンズの重量だけとな るのでモータに要求される駆動トルクは小さくてすむ。 磁力発生回路３６は、モータ２４の回転後、所定時間経過したら磁力の発生を 停止する。

【００２２】 モータ２４が回転すると、それに連動してモータ２４の回転軸に取り付けられ たマーク板２８が回転する。そして、クリックボール３０が板バネ３１の呼び込 み範囲内に入った後、マーク板２８上の切欠部がセンサ２９の位置に到達すると センサ２９からモータ停止信号が電子制御部３４に出力される。 電子制御部３４はモータ停止信号を受信したらその直後にモータ２４を停止さ せる。モータ停止後はモータ停止信号の出力は解除される。

【００２３】 モータ２４の停止と前後して、電子制御回路３４が磁力発生回路３６を作動さ せて、磁力発生部材３３ａ、３３ｂに回転動作開始時とは逆極性の磁力を発生さ せる。磁力発生部材３３ａ、３３ｂに発生させた磁力により、板バネ３１の磁性 部材３２と磁力発生部材３３ａとの間には反発力が生じ、磁性部材３２と磁力発 生部材３３ｂとの間に吸着力が生じる。この結果、板バネ３１とクリックボール ３０との間の係合力を強める方向の力が板バネ３１に作用し、コントローラ３５ から指定されたレボルバの対物レンズが観察光軸上に確実に停止して位置決めさ れる。 モータが停止して対物レンズが基準位置に停止した後は、磁力は解除され、回 転部２２は板バネ３１の押圧力によってのみ固定される。

【００２４】 この様に本発明によれば、モータ回転始動時に板バネ３１の係合力量が小さく なるように調整されるので、クリックボール３０が板バネ３１の呼び込み用長穴 ３１ａから脱する際にモータ２４に要求される駆動トルクを小さくすることがで きる。よって、小型のモータを使用することができ装置全体を小型化できる。

【００２５】 なお、本実施例では、磁気発生部材３３ａ、３３ｂによる磁力の発生の有無で 係合力量を調整したが、磁力の発生を完全に停止させるのではなく磁力発生回路 ３６が出力する電圧、または電流等の強度を段階的に変化させて、係合力量の強 さを調整するように構成しても、最大駆動トルクの低減を図ることができ、モー タの小型化と、装置の小型化を実現できる。

【００２６】 また、上記実施例では、磁性部材３２と、該磁性部材３２に各々相対した磁気 発生部材３３ａ、３３ｂとが、２対の場合について説明したが、その個数は、１ 対でも、３対以上であっても、また、磁気発生部材３３ａ、３３ｂが対ではなく てどちらか一方のみであっても、効果は変わらない。 次に本考案の第２実施例について説明する。

【００２７】 図５に第２実施例に係るレボルバ駆動装置の要部の構成が示されている。なお 図５に示す以外の構成は上述した第１実施例と同様であるので、ここでは異なる 部分についてのみ詳しく説明する。

【００２８】 本実施例は、板バネの係合力量を調整する係合力量調整手段を、直進ソレノイ ドとカム・リンク機構を用いて構成している。直進ソレノイド４１が固定板２０ ａの板バネ近傍に固定され、その直進ソレノイド４１の作動棒４１ａ先端のカム ピン４２が、リンク板４３のカム溝に摺動可能に連結されている。リンク板４３ は軸４４を支点として、固定板２０ａに回転自在に取り付けられている。 リンク板４３のもう一端には、後述する板バネ３１′の折り返し部４６と各々 対向した開口部４５が設けられている。 一方、板バネ３１′は図６に示すように、板バネ３１′の一部を切り欠き、そ の切り欠き部を折曲げて折り返し部４６を形成している。 図７に本実施例の電気制御系の構成を示す。

【００２９】 電子制御回路３４′は、コントローラ３５からレボルバ回転信号を受け、ソレ ノイド駆動回路４７によりソレノイド４１に板バネ３１′の係合力量を解除させ る磁界を発生させる。その後、モータ駆動回路３７によりモータ２４を回転させ る。そしてセンサ２９からモータ停止信号が出力されると、モータ２４を停止さ せる。 以上のように構成された本実施例の動作について説明する。

【００３０】 レボルバ駆動装置は初期状態として図５（ａ）に示す状態にあるものとする。 図８のタイムチャートに示すように、コントローラ３５から電子制御回路３４′ にモータ回転信号が出されると、電子制御回路３４′がソレノイド駆動回路４７ を作動させ、ソレノイド４１に発生した磁力で作動棒４１ａが延伸する。作動棒 ４１ａが伸びると、その作動棒４１ａ先端のカムピン４２が図５の右方向へ移動 する。カムピン４２の移動に伴ってリンク板４３が回転軸４４を中心に回転して 図５（ｂ）に示す状態に変化する。その結果、開口部４５が板バネ３１上の折り 返し部４６を上側に押し上げ、板バネ３１の係合力量が解除される。

【００３１】 そして所定時間経過すると電子制御回路３４′がモータ駆動回路３７を制御し てモータ２４を指定された対物レンズの方向へ回転させる。なお、モータ回転の 所定時間後にソレノイドの磁力は解除される。

【００３２】 モータ２４が回転すると、それに連動してモータ２４の回転軸に取り付けられ たマーク板２８が回転する。そして、クリックボール３０が板バネ３１′の呼び 込み範囲内に入った後、マーク板２８上の切欠部がセンサ２９に到達してモータ 停止信号が電子制御回路３４′に出力され、モータ２４が停止する。なお、モー タ停止後はモータ停止信号は解除される。

【００３３】 さらに、モータ２４の停止と前後して、電子制御回路３４′がソレノイド駆動 回路４７を作動させて、ソレノイド４１に磁力を発生させる。この磁力によって ソレノイドの作動棒先端のカムピン４２が図５の左方向へ移動して図５（ａ）の 状態に変化する。その結果、リンク板４３が回転して、開口部４５が板バネ３１ ′上の折り返し部４６を下側に押し下げ、板バネ３１′の係合力量が強められ、 コントローラ３５から指定されたレボルバの対物レンズを観察光軸上に停止され るものとなる。 モータが停止して、対物レンズが基準位置に停止した後は、板バネ３１′の係 合力量と、ソレノイド４１の永久磁石による吸着力とによって固定される。

【００３４】 以上詳説したように本実施例によれば、指定した対物レンズを観察光軸に確実 に停止させることができると共に、モータ回転始動時にソレノイド４１により板 バネ３１′の係合力量を小さくすることができるため、モータに要求される駆動 トルクを小さくできる。よって、小型のモータを使用することができ、装置全体 を小型化できる。 次に、本考案の第３実施例について説明する。 図９に第３実施例に係るソレノイド駆動装置の要部の構成を示す。

【００３５】 本実施例は、係合手段が板バネではなく、捻りコイルバネを用いた例である。 回転部２２の外周に所定間隔で形成された係合溝５１と、係合回転体５２とで、 係合機構を構成している。

【００３６】 係合回転体５２は、リンク板５３の一端に回転自在に固定されている。リンク 板５３は、図示していない固定板２０ａに取り付けられた軸５４を中心として回 転するように支持されている。軸５４に捻りコイルバネ５５のコイル部分が取り 付けられている。捻りコイルバネ５５の両端は固定板２０ａに固定されたピン５ ６と、リンク板５３に固定されたピン５７とに係合し、係合回転体５２を係合溝 ５１に押し当てる方向に復元力を作用させている。 また、固定板２０ａに固定された直進ソレノイド４１の作動棒先端のカムピン ４２が、リンク板５３のカム溝に摺動可能に連結されている。 電気制御系の構成は第２実施例と同じである。

【００３７】 以上のように構成された本実施例では、前記第２実施例と同様に図８のタイム チャートに従って動作する。すなわち、コントローラ３５からモータ回転信号が 出されると、電子制御回路３４′がソレノイド駆動回路４７を作動させて、ソレ ノイド４１に磁力を発生させ、作動棒上のカムピン４２を図９（ａ）の下方向へ 移動させる。そして、図９（ｂ）に示すように、リンク板５３は、係合回転体５ ２が係合溝５１から離れるように回転する。

【００３８】 そして所定時間の後、モータ駆動回路３７を制御してモータ２４を指定された 対物レンズの方向へ回転させる。なお、モータ回転の所定時間後にソレノイドの 磁力は解除される。

【００３９】 モータ２４が回転すると、それに連動してモータ２４の回転軸に取り付けられ たマーク板２８が回転する。そして、係合回転体５２が係合溝５１の内側斜面内 に入った後、マーク板２８上の切欠部がセンサ２９に到達してモータ停止信号が 電子制御回路３４′に出力され、モータ２４が停止する。なお、モータ停止後は モータ停止信号は解除される。

【００４０】 さらに、モータ２４の停止と前後して、電子制御回路３４′がソレノイド駆動 回路４７を作動させて、ソレノイド４１に磁力を発生させ、ソレノイドの作動棒 上のカムピン４２を図９の上方向へ移動させる。そして、図９（ａ）に示すよう に、リンク板５３は上方向に回転して、捻りコイルバネ５５のバネ力量と共に、 係合力量を強める方向に作用する。その結果、コントローラ３５から指定された レボルバの対物レンズを観察光軸上に停止させることができる。 モータが停止して対物レンズが基準位置に停止した後は、捻りコイルバネ５５ の係合力量とソレノイドの永久磁石による吸着力と、によって固定される。

【００４１】 以上詳説したように、指定した対物レンズを観察光軸に確実に停止させること ができると共に、モータ回転始動時に、ソレノイド４１により捻りコイルバネ５ ５の係合力量の設定、解除をすることができるため、モータに要求される駆動回 転トルクは小さくてすみ、小型のモータを使用することができるので、装置全体 を小型化できる。

【００４２】 なお、第１〜３実施例では、モータを用いた電動切換え装置について説明した が、電動ではなく手動の場合でも作用効果は同じである。手動の場合には、レボ ルバの外周部などに、接触すると作動するようなタッチセンサを取り付ける。そ してレボルバを回転させるためにレボルバに触れたときにタッチセンサから出力 される磁力発生信号により磁力発生回路を通して磁気発生部材３３Ａ、３３Ｂ、 またはソレノイドに磁力を発生させればよい。

【００４３】 また、停止時に係合力量を増加させる場合について説明したが、バネ力による 係合力量を予め強めに設定しておけば、停止時は係合力量の制御をしなくてもそ の作用、効果は変わらない。

【００４４】 また、担持体として回転体（レボルバ）の場合について説明したが、回転体で なく直線的に移動するスライダー等にも適用することができる。またターゲット としては対物レンズでなくても良い。 本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範 囲内で種々変形実施可能である。

【００４５】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案によれば、大きな駆動トルクを発生させる大型のモ ータを使うことなく、比較的駆動トルクの小さい小型モータを使って任意のター ゲットを基準位置に確実に配置させることができ、装置全体を小型化できるター ゲット電動切換え装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係るレボルバ駆動装置の
機械的構成を示す図である。

【図２】図１に示す装置における板バネに関する部分の
構成図である。

【図３】図１に示す装置の電気制御系の構成を示す図で
ある。

【図４】図１に示す装置の動作タイミングを示すタイム
チャートである。

【図５】本考案の第２実施例に係るレボルバ駆動装置の
要部の機械的構成を示す図である。

【図６】図５に示す装置における板バネに関する部分の
構成図である。

【図７】図５に示す装置の電気制御系の構成を示す図で
ある。

【図８】図５に示す装置の動作タイミングを示すタイム
チャートである。

【図９】本考案の第３実施例に係るレボルバ駆動装置の
要部の機械的構成を示す図である。

【図１０】従来のレボルバ駆動装置の構成図である。

【図１１】従来のターレット駆動装置の構成図である。

【符号の説明】

２１…固定部、２２…回転部、２３，２６…歯車、２４
…モータ、２７…中間歯車、２８…マーク板、２９…セ
ンサ、３０…クリックボール、３１，３１′…板バネ、
３２ａ，３２ｂ…磁性部材、３３ａ，３３ｂ…磁気発生
部材、３４…電子制御回路、３６…磁力発生回路、４１
…直進ソレノイド、４３…リンク板、４５…開口部、４
６…折り返し部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のターゲットを備えた担持体をモー
   ターで駆動し、前記複数のターゲットの中から任意のタ
   ーゲットを基準位置に配置するターゲット電動切換え装
   置において、 前記担持体にその移動方向に沿って所定の間隔で形成さ
   れた係合部に対し所定の力量で係合し該担持体を停止さ
   せる係合部材と、 前記係合部材の前記担持体に対する係合力を調整する係
   合力量調整手段と、を具備したことを特徴とするターゲ
   ット電動切換え装置。