JPH0795146B2

JPH0795146B2 - 顕微鏡

Info

Publication number: JPH0795146B2
Application number: JP60176503A
Authority: JP
Inventors: 信也田中; 恭司関口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-08-09
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPS6235313A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば手術等に用いられ、被検部位の大幅な
移動時においても円滑に作動する焦点及び位置調整手段
を有する顕微鏡に関するものである。

［従来の技術］実体顕微鏡は手術・検査等の医療用や研究用及び工業用
等に広く使用されており、手術においてはその精密度と
安全性の向上に役立っている。

このような実体顕微鏡を取り扱うに際して、顕微鏡本体
の焦点調整及び観察光軸調整等の操作は不可欠であり、
特に手術用顕微鏡においては正確・迅速な焦点調整は最
も重要な事項である。焦点調整機構としては、顕微鏡本
体を上下させることによって調整を行う方式や、レンズ
系を繰り出すことによって調整を行う方式等が知られて
いるが、これらの方式において更に焦点調整を正確・迅
速に行うために、焦点調整速度を可変としたもの、焦点
調整を段階的に行うようにしたものがある。この段階的
調整方式としては、バランス型のアームを有し、概略の
焦点調整を手動で簡単に行った後に、付属の焦点調整機
構を用いて正確に焦点調整を行うものや、焦点調整の範
囲・速度の異なる２種類の調整機構を順次に作動させる
もの等が用いられている。

第１図は一般的な床設置型の主として手術用顕微鏡とし
て用いられる実体顕微鏡全体の構成を示し、本発明の実
施例の外観とも共通であり、焦点調整範囲及び速度用の
２種類の調整機構を有している。スタンド１にはポール
２が設けられ、ポール２には粗動装置３を介して連結ア
ーム４が回転自在に、かつ矢印Ａで示した上下方向に摺
動可能に取り付けられ、連結アーム４には微動装置５を
介して矢印Ｂで示した上下方向に摺動可能に顕微鏡本体
６が取り付けられている、検者は顕微鏡本体６を介し
て、被検部位Ｅを観察できるようになっている。また、
フットスイッチ台７がスタンド１に電線により接続さ
れ、このフットスイッチ台７には粗動用シーソスイッチ
８及び微動用シーソスイッチ９が設けられている。な
お、顕微鏡には通常では視野を決めるためのＸ−Ｙ方向
調整装置も組み込まれているが、その説明は省略する。

焦点調整を行う際には、スタンド１に連結されているフ
ットスイッチ台７上の粗動用シーソスイッチ８を介し
て、調節範囲が広く移動速度の速い粗動装置３を遠隔操
作して概略の調整を行った後に、微動用シーソスイッチ
９を介して、調節範囲が狭く移動速度の遅い微動装置５
を遠隔操作し正確な調整を行うようにしている。また、
必要に応じて小範囲の被検部位Ｅの移動を行うには、微
動用シーソスイッチ９を介して微動装置５により調整が
行われる。

しかし実体顕微鏡を使用中に、被検部位Ｅを大幅に変更
しなければならない必要が生じた場合には、先ず粗動装
置３により調整を行うが、その際に微動装置５の状態が
その調整範囲内のどの位置にあるか不確定であり、微動
装置５の上下可動範囲の上限或いは下限近くに位置する
場合も多い。従って、通常の感覚で粗動装置３により次
の被検部位Ｅへの概略の調整を行った後に、微動装置５
を用いて調整を行おうとすると、調整範囲を越えた調節
を行わなければならない場合が多発することになり、検
者は再び粗動装置３による調整から始めなければなら
ず、円滑な観察・手術等の妨げとなることが多い。

このような欠点を除去するために、微動装置５をその調
節範囲の中点に復帰させるためのスイッチを備えた装置
が開発されている。しかし、この種の装置においては粗
動装置３を使用するに際して、中点復帰スイッチを粗動
装置３の使用前に操作する必要があり、操作が煩雑であ
ると共に、微動装置５が中点に復帰するために要する時
間中は、観察・手術等を中断しなければならず能率的で
なく、迅速な作業が必要な手術等の安全性を低下させる
原因ともなる。

［発明の目的］本発明の目的は、上述の問題点を解消し、焦点及び位置
調整用の微動装置に自動的な中点復帰手段を設けること
により、常に円滑な焦点及び位置調整を行い得る顕微鏡
を提供することにある。

［発明の概要］上述の目的を達成するための本発明に係る顕微鏡は、合
焦又は視野調整用の粗動調節機構及び微動調節機構と、
前記粗動調節機構の作動と連動して前記微動調節機構を
駆動する制御手段を有し、該制御手段は前記粗動調節機
構の作動中に前記微動調節機構の調節範囲の中点方向へ
前記微動調節機構を連動して移動させる制御を行うこと
を特徴とする。

［発明の実施例］本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

本実施例による実体顕微鏡は第１図に示すように、外観
は従来の実体顕微鏡と全く同様な構成を有している。第
２図は本発明を焦点調整機構に適用した際の微動装置５
と顕微鏡本体６の主要部の構成図であり、微動装置５内
にマウントされた微動用モータM2に変速ギア10、ピニオ
ン11が連結され、顕微鏡本体６内にはラック12が設けら
れ、モータM2の回転は変速ギア10及びピニオン11、ラッ
ク12を介して、顕微鏡本体６を矢印Ｃで示す上下方向に
移動させるようになっている。

更に、微動装置５から顕微鏡本体６に向けて接点13が設
けられ、顕微鏡本体６には接点14及び15が設けられてい
る。これらの接点13〜15は顕微鏡本体６の上下動範囲の
中点位置を検知するために設けられており、顕微鏡本体
６が微動装置５の中点に位置するときには、これらの接
点13〜15はそれぞれ接触しないように配置されており、
顕微鏡本体６が微動装置５の中点位置より上方にある場
合には接点13と接点15とが接し、下方にある場合には接
点13と接点14とが接するようになっている。

第３図は粗動装置３及び微動装置５を駆動制御するため
の回路図であり、粗動用モータM1は粗動装置３を上下動
するためのものであり、モータM2は前述したように微動
装置５により顕微鏡本体６を上下動するためのものであ
る。そして、モータM1は粗動制御回路16に、モータM2は
微動制御回路17に接続されている。粗動制御回路16及び
微動制御回路17には、粗動装置３及び顕微鏡本体６を上
昇させるモータM1及びM2の上昇回転回路と、粗動装置３
及び顕微鏡本体６を下降させる下降回転回路とがそれぞ
れ組み込まれており、上昇回転回路の入力端UPM1及びUP
M2と、下降回転回路の入力端DWM1及びDWM2とが設置され
ている。そして、それぞれの回転は入力端UPM1、UPM2、
DWM1、DWM2を接地することによって、モータM1、M2をそ
れぞれの方向に駆動するようになっている。

更に、粗動制御回路16には粗動装置３の上下駆動速度、
即ちモータM1の回転速度を可変にするための回路が接続
されており、それぞれの回路の入力端SUとSDとが設けら
れている。そして、入力端SUを接地することによりモー
タM1の駆動速度が加速され、入力端SDを接地することに
より減速されるようになっている。また、駆動速度は或
る設定された値に加速・減速されるようになっており、
モータM1は設定された通常の速さで駆動されるようにな
っている。なお、粗動調整と微動調整の作用の差により
モータM1の駆動速度はモータM2の駆動速度より速くなる
ように設定されている。

一方、粗動用シーソスイッチ８は３個の接点SW1、UP1、
DW1とから成り、通常の状態では接点SW1は接点UP1と接
点DW1との中間位置に配置され通電しないようになって
おり、接点UP1に接続された回路を作動させる際には接
点SW1を接点UP1側に倒し、接点DW1側の回路を作動させ
る際には接点SW1を接点DW1側に倒すようになっている。
そして、接点SW1に対する加圧を取り除くと、接点SW1は
接点UP1と接点DW1との中間位置に戻り、通電状態が断と
なるようにされている。そして、接点SW1は接地され、
接点UP1にはリレーR1を介し、接点DW1はリレーR2を介し
てＢ電源に接続され、更にタイマTMの一端がＢ電源に接
続され、タイマTMの他端はリレーR1のリレー接点r1及び
リレーR2のリレー接点r2との並列回路に接続された後に
接地されている。このタイマTMは通電後一定時間を経た
後に、タイマ接点tmがオンするようになっている。ま
た、上述した粗動制御回路16内の上昇回転回路の入力端
UPM1は、粗動装置３のノーマルクローズの上限リミット
スイッチUL1′及びリレー接点r1を介して接地されてお
り、下降回転回路の入力端DWM1は粗動装置３のノーマル
クローズの下限リミットスイッチDL1′及びリレー接点r
2を介して接地されている。なお、上下限リミットスイ
ッチUL1′及びDL1′は上下動範囲内でオンになってお
り、上下限を越えるとオフになるようになっている。

微動用シーソスイッチ９は粗動用シーソスイッチ８と同
様の機構を有しており、接点SW2、接点UP2、接点DW2か
ら成り、接点SW2に力が加えられていない時には、接点U
P2と接点DW2の中間位置になるように接点SW2が配され、
力が加えられることにより接点UP2又は接点DW2に接触す
るようになっている。そして、接点SW2はリレーR5のブ
レークリレー接点r5′を介して接地され、接点UP2はそ
れぞれリレーR3、R4を介してＢ電源に接続され、更に接
点UP2は接点14に接続され、接点DW2は接点15に接続され
ている。接点14と15との間には第２図に示すように接点
13が配され、顕微鏡本体６が中間点より下或いは上に位
置する場合には、接点13と接点14或いは接点14と接点15
とが接触するようになっており、接点13はタイマ接点tm
とリレーR5のリレー接点r5との並列回路を介して接地さ
れている。更に、押釦から成る微動装置５の中点復帰ス
イッチSWの一端はＢ電源に接続され、その他端はリレー
R5を介して接地されている。中点復帰スイッチSWと並列
に、リレーR5のリレー接点r5とリレーR3のリレー接点r3
の直列回路が接続され、更にこのリレー接点r3と並列に
リレーR4のリレー接点r4が接続されている。

また、微動用の微動制御回路17の上昇回転回路の入力端
UPM2はモータM1上昇回転回路と同様に、ノーマルクロー
ズ上限のリミットスイッチUL2′及びリレーR3のリレー
接点r3を介して接地され、下降回転回路の入力端DWM2は
ノーマルクローズの下限回路リミットスイッチDL2′及
びリレーR4のリレー接点r4を介して接地されている。上
下限リミットスイッチUL2′、DL2′は上下限リミットUL
1′、DL1′と同様に、上下限に達していない時にはオン
になり、上下限を越えるとオフになるようになってい
る。

また、粗動制御回路16の加速回路の入力端SUはリレー接
点r4とリレー接点r1とを介して接地され、減速回路の入
力端SDはリレー接点r4とリレー接点r2とを介して接地さ
れており、更に加速回路の入力端SUと減速回路のリレー
接点r4とリレー接点r2との間は、リレー接点r3を介して
接続されており、同様に減速回路の入力SDと加速回路の
リレー接点r4とリレー接点r1との間は、リレー接点r3を
介して接続されている。

この回路において、先ず顕微鏡本体６が微動装置５の中
点にある場合を考えてみる。この状態においては、接点
13においてオープンになっているからリレーR3、R4は作
動しない。従って、リレー接点r3、r4はオフになってお
り、微動制御回路17及び粗動装置３の加速・減速回路は
開回路となり作動しないことになる。このとき、粗動装
置３を上下動させるために粗動用シーソスイッチ８の接
点SW1を接点UP1又は接点DW1側に接触させると、リレーR
1又はR2が作動し、リレー接点r1又はr2がオンしモータM
1は回転を始める。そして、モータM1は検者が粗動用シ
ーソスイッチ８から足を離すか、或いはリミットスイッ
チUL1′又はDL1′がオフして回路がオープンになるまで
回転を続ける。このとき加速・減速回路は作動しないの
で、モータM1は定常の速度で駆動される。また、一定時
間後にタイマTMも作動されタイマ接点tmもオンされる
が、接点13はオープンになっているのでモータM2は駆動
されない。

次に、顕微鏡本体６が中点より下側に位置している場
合、即ち接点13と14とが導通状態のときに粗動装置３を
下降させる場合について考えてみる。このときはリレー
R2が作動し、リレー接点r2がオンするので粗動装置３は
下限になるまで下降を続ける。同時にタイマTMも作動
し、一定時間後にタイマ接点tmもオンする。するとリレ
ーR3が作動し、リレー接点r3もオンしモータM2は回転を
開始し、顕微鏡本体６は微動装置５の中点に達し、接点
13がオープンになるまで上昇を続け、顕微鏡本体６が中
点になった状態でモータM2は回転を停止する。この粗動
装置３が下降し顕微鏡本体６が上昇している状態では、
リレー接点r2とr3がオンしているので、粗動制御回路16
の速度可変回路の入力端SUが接地し、モータM1の回転速
度は上昇し、粗動装置３の下降速度は上昇する。従っ
て、検者にとっては顕微鏡本体６が上昇していない場合
と同じ速度で粗動装置３が下降しているように見える。

次に、顕微鏡本体６が中点より上側に位置し、かつ粗動
装置３を下降させる場合について考えてみる。このとき
は接点13と15が導通しており、リレーR3の代りにリレー
R4が作動し、リレー接点r4がオンする。従って、モータ
M2が下降回転を開始し、顕微鏡本体６は中点に達するま
で、粗動装置３と共に下降を続ける。このとき、粗動制
御回路16の速度可変回路はリレー接点r2とr4とがオンに
なっているので、入力端SDが接地し粗動装置３の下降速
度は減少し、粗動装置３と顕微鏡本体６との下降による
下降速度の増加を吸収するようになっている。

また、顕微鏡本体６が中点にない場合に粗動装置３を上
昇させる場合も同様にして考えればよく、顕微鏡本体６
が中点より上側にある場合には、リレーR4及びR1がオン
になるので、顕微鏡本体６は中点になるまで下降し、粗
動装置３は高速で上昇することになる。顕微鏡本体６が
下側にある場合にはリレーR3及びR1がオンになるので、
顕微鏡本体６は中点になるまで上昇し、粗動装置３は低
速で上昇することになる。なお、何れの場合でも粗動装
置３が作動を停止した場合には、タイマTMがオフになる
のでタイマ接点tmもオフになり、リレーR3或いはR4が非
作動になりモータM2は回転を停止する。

このようにして粗動装置３の動作に連動して、顕微鏡本
体６を上下動させる微動装置５の動作を制御することが
できるが、微動装置５を独立して操作するには、微動用
シーソスイッチ９の接点SW2を接点UP2又はDW2に倒すこ
とにより行う。つまり、リレーR3又はR4を作動し、リレ
ー接点r3又はr4をオンさせて微動制御回路17を介してモ
ータM2を回転する。上昇又は下降はスイッチ操作を停止
するか、或いはリミットスイッチUL2′、DL2′が作動す
るまで継続する。

粗動装置３の操作と無関係に顕微鏡本体６を微動装置５
の中点に手動操作により位置させる場合には、中点復帰
スイッチSWを押せばよい。即ち、中点復帰スイッチSWを
押すことにより、リレーR5が作動してその接点r5がオン
し、例えば顕微鏡本体６が中点より下側にある場合には
接点13と14は接続されているので、リレーR3が作動しリ
レー接点r3がオンになるので、モータM2は中点に達する
まで上昇回転をすることになる。顕微鏡本体６が中点よ
り上側にあるときも同様に、中点復帰スイッチSWをオン
にすることにより、リレーR4のリレー接点r4がオンにな
るので、モータM2は中点に達するまで下降回転をする。
このとき、リレーR5の復帰スイッチSWと並列のリレー接
点r5は自己ホールド作用を有し、復帰スイッチSWを瞬間
的に作動させてもモータM2の回転は中点に到達するまで
継続されることになる。また、この操作中の微動用シー
ソスイッチ９は、接点SW2がリレーR5のブレークリレー
接点r5′と接続されているので、スイッチを操作しても
全く機能しない。

なお、上述の中点復帰スイッチSWの操作及び粗動装置３
の作動と連動した自動的な操作によるモータM2の回転時
に、微動用シーソスイッチ９によりモータM2のその時の
回転と逆方向の回転を行わせる指令を与えると、リレー
接点r3及びr4が同時にオンすることになり、ブレークリ
レー接点r3′及びr4′が同時にオフになるので、モータ
M2の回転は停止し、微動用シーソスイッチ９の操作によ
るモータM2の無理な逆回転が防止されるようになってい
る。

以上の説明では、主に検者により遠隔操作される粗動装
置３と微動装置５とから成る二重の焦点調整機構の操作
制御について行ったが、本発明はこの範囲に限定される
ものではない。即ち、同様な手段により他の遠隔操作さ
れる微動装置、例えば顕微鏡本体６を光軸と垂直な面内
に移動させるＸ−Ｙ微動装置を基準点に自動復帰させる
ようにすることもできる。

［発明の効果］以上説明したように本発明に係る顕微鏡によれば、粗動
調整に連動して微動調整をその中点方向への駆動を行う
ことで操作の煩雑さを避け、微動調整機構の移動時間が
粗動調整の動作中にこの連動動作を行うことによって吸
収され、何らの不都合を生ぜずに調整時間を削減でき、
更に粗動調整終了後に再度粗動調整を行わなければなら
ない事態を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る顕微鏡の実施例を示すものであり、
第１図は手術用顕微鏡の全体の構成図、第２図は微動装
置及び顕微鏡本体の主要部の構成図、第３図は粗動・微
動装置を駆動・制御する回路図である。符号１はスタンド、２はポール、３は粗動装置、４は連
結アーム、５は微動装置、６は顕微鏡本体、７はフット
スイッチ台、８は粗動用シーソスイッチ、９は微動用シ
ーソスイッチ、11はピニオン、12はラック、13、14、15
は接点、16は粗動制御回路、17は微動制御回路、M1、M2
はモータ、Ｒはリレー、ｒはリレー接点、TMはタイマ、
tmはタイマ接点である。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−69421（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−94710（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−9455（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−26715（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−172417（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合焦又は視野調整用の粗動調節機構及び微
動調節機構と、前記粗動調節機構の作動と連動して前記
微動調節機構を駆動する制御手段を有し、該制御手段は
前記粗動調節機構の作動中に前記微動調節機構の調節範
囲の中点方向へ前記微動調節機構を連動して移動させる
制御を行うことを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】前記粗動調節機構の調節範囲及び調節速度
は前記微動調節機構の調節範囲及び調節速度より大きく
なるように設定した特許請求の範囲第１項に記載の顕微
鏡。
【請求項３】前記粗動調節機構の作動方向と前記微動調
節機構の連動駆動の作動方向との相関による調節速度の
変化を吸収するように、前記粗動調節機構にその調節速
度切換手段を設けた特許請求の範囲第１項に記載の顕微
鏡。
【請求項４】前記微動調節機構の連動駆動は、前記粗動
調節機構の作動が一定時間継続した際にのみ作動するよ
うにした特許請求の範囲第１項に記載の顕微鏡。
【請求項５】前記微動調節機構の連動駆動は、前記粗動
調節機構が作動している間のみ継続する特許請求の範囲
第１項に記載の顕微鏡。
【請求項６】前記制御手段は、前記微動調節機構の復帰
動作を前記粗動調節機構の入力動作と独立に行うための
入力手段を有する特許請求の範囲第１項に記載の顕微
鏡。