JPH08304708A - 顕微鏡のステージの移動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】顕微鏡のステージを移動させるための手段とし
てのラック−ピニオン機構に伴う種々の問題点を解決す
る。 【構成】ワイヤ１０の一端は下ステージ５に植設された
ピン９Ａに取り付けられ、その他端は引張バネ１１の一
端に取り付けられている。引張バネ１１の他端は下ステ
ージ５に植設されたピン９Ｂに取り付けられている。上
ステージに回転可能に取り付けられている第一プーリー
１２には、ワイヤ１０が一巻き分だけ巻き付けられてい
る。第一プーリー１２を回転させると、引張バネ１１の
引張力によってワイヤ１０との間でスリップを生じるこ
となく回転するとともに、第一プーリー１２はワイヤ１
０に巻き付けられた状態でＹ方向に移動する。第一プー
リー１２は上ステージに取り付けられているので、第一
プーリー１２の移動に伴い、上ステージもＹ方向に移動
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡のステージに関
し、より詳細には、顕微鏡のステージの移動機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡のステージに載せられ、クレンメ
ルで保持された標本を顕微鏡で観察する際に、その標本
を移動させる方法として、これまで主に二つの方法が採
られている。その一つは、Ｘ軸方向においては標本を保
持しているクレンメルを移動させ、Ｙ軸方向においては
標本を載せたステージを移動させ、標本を所望の位置に
位置させる方法である。他方は、標本を保持しているク
レンメルをＸ軸及びＹ軸の両方向に移動させ、標本を所
望の位置に位置させる方法である。

【０００３】何れの方法においても、クレンメル又はス
テージを移動させる手段としてラック−ピニオン機構が
用いられていた。すなわち、クレンメル又はステージに
はラックが取り付けられ、一方、顕微鏡本体に固定され
たステージには、クレンメル又はステージを移動させる
ためのハンドルが取り付けられ、そのハンドルにはラッ
クと噛み合っているピニオンが設けられている。このた
め、ハンドルを回転させると、クレンメル又はステージ
はハンドルの回転量に応じて移動する。

【０００４】一般に、クレンメルは次のようにして保持
されている。クレンメルには両側にコの字形の溝が設け
られているクレンメル保持部材が固定されており、その
クレンメル保持部材を保持する支持部材にもコの字形の
溝が設けられている。これら双方の溝は相互に対向する
ように配置されており、双方の溝の間にボール又はコロ
が挟み込まれることによって、クレンメル保持部材が保
持されている。

【０００５】ステージもクレンメルとほぼ同様にして保
持されている。すなわち、移動側ステージと固定側ステ
ージの双方にはコの字形の溝が各々設けられており、そ
れら双方の溝の間にボール又はコロが介在することによ
って、各ステージが保持されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】クレンメル又はステー
ジを移動させる手段としてラック−ピニオン機構を用い
ている顕微鏡において、標本を微小量だけ移動させる場
合、仮にラックとピニオンとの間にガタがあると、その
ガタの分だけ、ハンドルの微小回転に標本が追従せず、
所望の通りの微小量の動きができないことがある。この
ため、従来の顕微鏡においては、このガタをなくすた
め、ラックをピニオンに押し付け、これによって、微小
量の動きに追従させようとしていた。

【０００７】また、ラック−ピニオン機構においては、
ラックの基準ピッチ線はピニオンのピッチ円と常に接し
ていなければならない。しかし、ラック又はピニオンの
加工精度、熱膨張、たわみなどに起因して基準ピッチ線
とピニオンのピッチ円とが離れてガタを生じたり、ある
いは、ラックとピニオンとが接近しすぎてハンドルの回
転が重くなり、回転ムラが生じたりすることがあった。
このようなガタや回転ムラを最小限にするためには、組
立調整が必要となるが、そのような調整には高度の技能
が要求される。さらに、調整工数が多いので、製造コス
ト上昇の原因になっている。

【０００８】一般に、クレンメル保持部材を移動させる
ためのピニオンは、機能上、ステージの端部に配置され
ている。このため、クレンメル保持部材を移動させる
と、クレンメル保持部材がステージよりも突出してしま
うことがあった。このような状態においては、観察者の
手が突出したクレンメル保持部材に引っ掛かり、顕微鏡
の操作が困難なものになっていた。

【０００９】本発明は、以上のような従来の顕微鏡のス
テージの問題点に鑑みてなされたものであり、ハンドル
を軽快且つ回転ムラなく操作することができ、而も比較
的廉価に製作することのできる顕微鏡のステージを提供
することを目的する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る顕微鏡のステージは、上下方向に重ね
られた上ステージと下ステージとからなり、前記上ステ
ージは前記下ステージに対して移動可能な顕微鏡のステ
ージにおいて、上ステージに回転可能に取り付けられた
プーリーと、このプーリーに一巻巻き付けられていて、
張られた状態で両端が下ステージに固定されている細長
い線状部材とを備えている。前記プーリーは前記線状部
材により常に締め付けられており、前記プーリーを回転
させることによって、前記上ステージを前記下ステージ
に対して前記線状部材が張られている方向に移動させる
ことができるようにされている。

【００１１】本発明の好ましい実施態様においては、前
記線状部材の一方の端にテンション付加部材の一端が連
結され、このテンション付加部材の他端が下ステージに
固定されている。従って、この実施態様においては、線
状部材はテンション付加部材により張られている。

【００１２】本発明の更に好ましい実施態様において
は、前記上ステージの上側には標本保持用のクレンメル
が配置され、該クレンメルはクレンメル保持部材により
支持されている。本実施態様に係るステージは、一端が
前記クレンメル保持部材に固定された細長い線状部材
と、一端が前記線状部材の他端に連結され、他端は前記
クレンメル保持部材に固定されているテンション付加部
材と、前記クレンメル保持部材に対して回転可能に支持
され、前記線状部材が一巻巻き付けられているプーリー
とを備えており、前記プーリーは前記テンション付加部
材の引張力によって常に前記線状部材により締め付けら
れ、前記プーリーを回転させることによって、前記クレ
ンメル保持部材を前記線状部材が張られている方向に移
動させることができるようにされている。

【００１３】

【作用】上記のように、本発明に係る顕微鏡のステージ
においては、クレンメル保持部材又はステージを移動さ
せるための手段としてのラック−ピニオン機構に代え
て、プーリを回転させることにより、クレンメル保持部
材又はステージを移動させる構造を採用している。これ
により、従来のラック−ピニオン機構が有していた機構
上の欠点は全て解消させることができる。プーリーには
ワイヤあるいはベルトなどの如き細長い線状部材が一巻
巻き付けられていて、常に前記線状部材により締め付け
られている状態にあるので、プーリーが回転してもプー
リーと弾性部材との間にはスリップは生じない。

【００１４】プーリーは下ステージに対して回転可能で
あるように上ステージに取り付けられている。このた
め、プーリーに外部から適当に回転力を与えることによ
って、プーリーを回転させると、プーリーは線状部材が
巻き付けられた状態のまま、線状部材が張られている方
向に沿って移動する。プーリーは上ステージに固定され
ているので、プーリーの移動に伴って、上ステージは移
動する。移動量はプーリーの回転量に比例する。この作
用は、上ステージとクレンメルとの間においても同様で
ある。

【００１５】

【実施例】図１乃至図９に本発明に係る顕微鏡のステー
ジの一実施例を示す。本実施例に係る顕微鏡のステージ
を上方から見た平面図である図１及び図１のII−II線に
おける断面図である図２に示すように、本実施例に係る
顕微鏡のステージは標本１を挟み込む構造をなしている
クレンメル２、クレンメル２を支持しているクレンメル
保持部材３、クレンメル保持部材３の下側に位置する上
ステージ４、上ステージ４の下側に位置する下ステージ
５とを備えている。後述するように、クレンメル保持部
材３は上ステージ４に対してＸ方向に移動可能に構成さ
れており、上ステージ４は下ステージ５に対してＹ方向
に移動可能に構成されている。

【００１６】また、図１のIII−III 線における断面図
である図３に示すように、本実施例に係る顕微鏡のステ
ージはクレンメル保持部材３及び上ステージ４の移動方
向及び移動量を調節するためのスリーブ６が設けられて
いる。スリーブ６の一端は上ステージ４と下ステージ５
とを貫通してそれらの内部に位置しており、他端は下ス
テージ５から下方に延びている。図４は下ステージ５の
横断面を上方から見た平面図である。図４に示すよう
に、下ステージ５にはその両縁にＹ方向に延びるシャフ
ト７Ａ，７Ｂが固定的に取り付けられている。シャフト
７Ａには、シャフト７Ａに対して自在に摺動し得る摺動
部材８Ａ，８Ｂが取り付けられており、シャフト７Ｂに
は、シャフト７Ｂに対して自在に摺動し得る摺動部材８
Ｃが取り付けられている。これらの摺動部材８Ａ，８
Ｂ，８Ｃは上ステージ４に固定されており、上ステージ
４はこれらの摺動部材８Ａ，８Ｂ，８Ｃ及びシャフト７
Ａを介して下ステージ５に対してＹ方向に摺動し得るよ
うになっている。

【００１７】下ステージ５に植設されたピン９Ａには細
長い線状部材としてのワイヤ１０の一端が取り付けられ
ている。ワイヤ１０の他端にはテンション付加部材とし
ての引張バネ１１が連結されており、引張バネ１１の他
端は下ステージ５に植設されたピン９Ｂに取り付けられ
ている。図４のＶ−Ｖ線における縦断面図である図５に
示すように、スリーブ６には、下ステージ５と同じ高さ
に位置する第一プーリー１２が取り付けられている。図
４及び図５に示すように、ワイヤ１０は、取り付けピン
９Ａと引張バネ１１との間において、この第一プーリー
１２に一巻き分だけ巻き付けられている。このように、
ワイヤ１０に一巻き巻かれている第一プーリー１２は、
引張バネ１１の引張力によって常にワイヤ１０により締
め付けられているので、後述するように、第一プーリー
１２が回転しても、第一プーリー１２とワイヤ１０との
間にスリップが生じることはない。

【００１８】スリーブ６の断面構造を示す図６に示すよ
うに、スリーブ６の内部においては、上端部を上ステー
ジ４に固定された円筒状の固定スリーブ１４が上ステー
ジ４から下方に延びている。第一プーリー１２は筒状を
なしており、この筒状形状の最上位置に、ワイヤ１０が
巻き付けられているプーリー部分１２Ａが形成されてい
る。第一プーリー１２は、固定スリーブ１４に回転可能
に嵌装されていて、その両端が、固定スリーブ１４に嵌
着された断面が三角形状をなしているＣ形リング１４
Ａ，１４Ｂにより受け止められ、軸方向の位置を決めら
れている。このＣ形リングを締め付けるネジリング１５
によって、第一スリーブ１２の回転力量を調節すること
ができるようになっている。

【００１９】第一プーリー１２の下方部分にはハンドル
１６が固定的に取り付けられている。このハンドル１６
を回すことにより、第一プーリー１２を回転させること
ができ、後述するように、第一プーリー１２の回転方向
及び回転量に応じて、上ステージ４を下ステージ５に対
して移動させることができる。

【００２０】一方、上ステージ４の断面を上方から見た
平面図である図７に示すように、上ステージ４には、Ｘ
方向に延びる２本のシャフト１７Ａ，１７Ｂが固定され
ている。シャフト１７Ａには、シャフト１７Ａに対して
自在に摺動し得る摺動部材１８Ａ，１８Ｂが取り付けら
れており、シャフト１７Ｂには、シャフト１７Ｂに対し
て自在に摺動し得る摺動部材１８Ｃが取り付けられてい
る。これらの摺動部材１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃはブロッ
ク１９に取り付けられており、このブロック１９はクレ
ンメル保持部材３に固定されている。すなわち、クレン
メル保持部材３はこれらの摺動部材１８Ａ，１８Ｂ，１
８Ｃ及びシャフト１７Ａ，１７Ｂを介して上ステージ４
に対してＸ方向に摺動し得るようになっている。

【００２１】ブロック１９には細長い線状部材としての
ワイヤ２０の一端が取り付けられている。ワイヤ２０の
他端はテンション付加部材としての引張バネ２１の一端
と連結されており、引張バネ２１の他端はブロック１９
に取り付けられている。

【００２２】図７のVIII-VIII線 における断面図である
図８に示すように、固定スリーブ１４の中空部には、ス
リーブシャフト１３が回転可能に嵌挿されている。スリ
ーブシャフト１３は横断面が円形の中実軸で、その最上
位置に第二プーリー２２が形成されている。上ステージ
４の第二プーリー２２とは反対側の端部には、第三プー
リー２３が上ステージ４に回転可能に取り付けられてい
る。図７に示すように、ワイヤ２０は第二プーリー２２
と第三プーリー２３との間に掛け渡されており、ワイヤ
ー２０及び引張りバネ２１は一つの閉ループ形状を構成
している。スリーブシャフト１３の第二プーリー２２の
下側には段付き部が形成され、そこに断面が三角形状を
なしているＣ形リング２４Ａが嵌着されて、スリーブシ
ャフト１３の軸方向の位置即ち第二プーリー２２の位置
が決められるようになっている。スリーブシャフト１３
の下端部側にも同形状のＣ形リング２４Ｂが嵌着され、
これらのＣ形リング２４Ａ，２４Ｂを締め付けるネジリ
ング２５によって、スリーブシャフト１３の回転力量を
調節することができるようになっている。

【００２３】スリーブシャフト１３の下端部にはハンド
ル２６が固定的に取り付けられている。このハンドル２
６を回すことにより、第二プーリー２２を回転させるこ
とができ、後述するように、第二プーリー２２の回転方
向及び回転量に応じて、クレンメル保持部材３を上ステ
ージ４に対して移動させることができる。なお、Ｙ方向
に張られたワイヤ１０及びＸ方向に張られたワイヤ２
０、並びにワイヤ１０が巻き付けられている第一プーリ
ー１２及びワイヤ２０が巻き付けられている第二プーリ
ー２２、第三プーリー２３の位置関係を概括的に図９に
示す。

【００２４】以上のような構成を有する本実施例に係る
顕微鏡のステージは次のように作動する。下ステージ５
に対して上ステージ４をＹ方向に移動させたい場合に
は、ハンドル１６を回転させる。ハンドル１６を回転さ
せると、ハンドル１６と固定的に連結されている第一プ
ーリー１２もともに回転する。第一プーリー１２にはワ
イヤ１０が巻き付けられているので、第一プーリー１２
の回転によりワイヤ１０が連続的に第一プーリー１２の
回転方向とは逆の方向に送られ、その結果として、第一
プーリー１２はワイヤ１０に巻き付けられた状態のま
ま、回転しながら、Ｙ方向に移動する。第一プーリー１
２はスリーブシャフト１３を介して上ステージ４に固定
されているので、第一プーリー１２の移動に伴って、上
ステージ４に固定的に取り付けられている摺動部材８
Ａ，８Ｂがシャフト７Ａに沿って摺動し、ひいては、上
ステージ４がＹ方向に移動する。

【００２５】ワイヤ１０は引張バネ１１の引張力を受け
て第一プーリー１２に強く締め付けられているので、第
一プーリー１２が回転するときに、第一プーリー１２と
ワイヤ１０との間にスリップが生じることはなく、上ス
テージ４を第一プーリー１２の回転量に追従させて正確
に移動させることができる。上ステージ４の移動は第一
プーリー１２の回転方向及び回転量に応じて決定され
る。また、第一プーリー１２の回転力の大きさは、引張
バネ１１の引張力の大きさによっても変化する。第一プ
ーリー１２の回転力を小さくする場合には、引張バネ１
１の引張力を小さい値に設定すればよく、第一プーリー
１２の回転力を大きくする場合には、引張バネ１１の引
張力を大きい値に設定すればよい。

【００２６】また、上ステージ４に対してクレンメル保
持部材３をＸ方向に移動させたい場合には、ハンドル２
６を回転させる。ハンドル２６を回転させると、ハンド
ル２６と固定的に連結している第二プーリー２２もとも
に回転する。第二プーリー２２が回転すると、この第二
プーリー２２に巻き付けられているワイヤ２０は第二プ
ーリー２２の回転方向に応じて送られ、その結果とし
て、ブロック１９がワイヤ２０に引張され、移動する。
クレンメル保持部材３はブロック１９に固定的に取り付
けられているので、ブロック１９が移動することによ
り、摺動部材１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃがシャフト１７
Ａ，１７Ｂに沿って移動し、クレンメル保持部材３が上
ステージ４に対して移動する。

【００２７】ワイヤ２０は引張バネ２１の引張力を受け
て第二プーリー２２及び第三プーリー２３に強く締め付
けられているので、第二プーリー２２が回転するとき
に、第二プーリー２２及び第三プーリー２３とワイヤ２
０との間にスリップが生じることはなく、クレンメル保
持部材３を第三プーリー２３の回転量に追従させて正確
に移動させることができる。

【００２８】クレンメル保持部材３の移動は第二プーリ
ー２２の回転方向及び回転量に応じて決定される。ま
た、第二プーリー２２の回転力の大きさは、引張バネ２
１の引張力の大きさによっても変化する。第二プーリー
２２の回転力を小さくする場合には、引張バネ２１の引
張力を小さい値に設定すればよく、第二プーリー２２の
回転力を大きくする場合には、引張バネ２１の引張力を
大きい値に設定すればよい。

【００２９】なお、上記の実施例においては、ワイヤ１
０，２０を用いたが、ワイヤの代わりにベルトを用いる
ことも可能である。本実施例では、ワイヤ等の線状部材
に引張力を付与するためのテンション付加部材としてコ
イルバネを用いたが、この他にテンションプーリー（ワ
イヤーに張りを与えるための中間プーリー）やテンショ
ンピン（コイルバネの代わりに単なるピンを用いたも
の）等を用いてもよい。又、製造・組立て性や性能の安
定性の面からは、これらのテンション付加部材を設ける
のが好ましいが、線状部材を弛みなく張り渡すようにす
れば、テンション付加部材はなくてもよい。従来の機構
が有する問題点の一つとして、ハンドルに作用する外力
が可動部に伝達されることによる観察像のブレがあった
が、この問題点は、Ｃ形リング１４Ａ，１４Ｂをネジリ
ング１５によって軸方向に締め付けることにより解決さ
れている。Ｃ形リング１４Ａ，１４Ｂは、図６に示すよ
うに、断面が三角形状のリングで円周の一部分に切り欠
きが設けられているものであり、ネジリング１５によっ
て軸方向に締め付けられると、三角形断面の斜面部分が
第一プーリー１２と固定スリーブ１４との隙間に食い込
んでいく。このため、ネジリング１５の締め付け量を調
節することによって、固定スリーブ１４と第一プーリー
１２との間のガタを除去することができる。又、Ｃ形リ
ング２４Ａ，２４Ｂに関しても、ネジリング２５の締め
付け量を調節することにより、スリーブシャフト１３と
固定スリーブ１４との間のガタを除去することができ
る。

【００３０】従来の顕微鏡用ステージで使用されていた
ガイド機構では、一対のレール部材の間に転動体として
複数個のボールが挿入されており、このボールがレール
内側に設けられた固定ワイヤに対して転動し、その結果
として、二つのレール部材が相対的に移動する。このと
き、各ボールに作用する荷重が等しくないと、荷重の軽
いボールが滑って各ボール間の位置関係がずれることが
ある。各ボールの位置関係がずれると、ボールが正規の
移動距離を転動する前にレール部材端部に到達してしま
い、移動ストロークが減少してしまう。これに対して、
本実施例の摺動部材８Ａ，８Ｂは、円筒形のケージ全体
に転動体としてのボールが多数配列された構造のもの
で、ボールはケージに保持されており、位置がずれるこ
とはないので、このようなことは起こらない。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る顕微鏡のス
テージにおいては、クレンメル保持部材及び上ステージ
を移動させるための手段として、従来のラック−ピニオ
ン機構に代えて、プーリーとワイヤとの組み合わせを用
いているため、ハンドルを軽快且つ回転ムラなく操作す
ることができ、而も比較的廉価に製作することができ
る。

【００３２】また、クレンメルがハンドル側に接近する
ことに伴うラックのステージからの突出もなくなり、顕
微鏡操作時にラックに手が引っ掛かることもない。この
ため、顕微鏡自体の操作性を向上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る顕微鏡のステージを上方から見
た平面図である。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】図１のIII −III 線における断面図である。

【図４】下ステージの横断面を上方から見た平面図であ
る。

【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図である。

【図６】スリーブ及び下ステージの内部構造を示す断面
図である。

【図７】上ステージの断面を上方から見た平面図であ
る。

【図８】スリーブ及び上ステージの内部構造を示す断面
図である。

【図９】各ワイヤ及び各プーリーの位置関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 標本 ３ クレンメル保持部材 ４ 上ステージ ５ 下ステージ ６ スリーブ ７Ａ，７Ｂ シャフト ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ 摺動部材 １０ ワイヤ １１ 引張バネ １２ 第一プーリー １３ スリーブシャフト １４ 固定スリーブ １４Ａ，１４Ｂ Ｃ形リング １６ ハンドル １７Ａ，１７Ｂ シャフト １８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ 摺動部材 １９ ブロック ２０ ワイヤ ２１ 引張バネ ２２ 第二プーリー ２３ 第三プーリー ２４Ａ，２４Ｂ Ｃ形リング ２６ ハンドル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に重ねられた上ステージと下ス
   テージとからなり、前記上ステージは前記下ステージに
   対して移動可能な顕微鏡のステージにおいて、 前記上
   ステージに回転可能に取り付けられたプーリーと、 前記プーリーに一巻巻き付けられていて、張られた状態
   で両端が前記下ステージに固定されている細長い線状部
   材とを備え、 前記プーリーは前記線状部材により締め付けられてお
   り、前記プーリーを回転させることによって、前記上ス
   テージを前記下ステージに対して前記線状部材が張られ
   ている方向に移動させることができるようにしたことを
   特徴とする顕微鏡のステージ。
2. 【請求項２】 上下方向に重ねられた上ステージと下ス
   テージとからなり、前記上ステージは前記下ステージに
   対して移動可能な顕微鏡のステージにおいて、 一端が前記下ステージに固定された細長い第一の線状部
   材と、 一端が前記第一の線状部材の他端に連結され、他端は前
   記下ステージに固定されている第一のテンション付加部
   材と、 前記上ステージに回転可能に取り付けられ、前記第一の
   線状部材が一巻巻き付けられている第一のプーリーとを
   備え、 前記第一のプーリーは前記第一のテンション付加部材の
   引張力によって常に前記第一の線状部材により締め付け
   られており、前記第一のプーリーを回転させることによ
   って、前記上ステージを前記下ステージに対して前記第
   一の線状部材が張られている方向に移動させることがで
   きるようにしたことを特徴とする顕微鏡のステージ。
3. 【請求項３】 前記上ステージの上側には標本保持用の
   クレンメルが配置され、該クレンメルはクレンメル保持
   部材により支持されており、 一端が前記クレンメル保持部材に固定された細長い第二
   の線状部材と、 一端が前記第二の線状部材の他端に連結され、他端は前
   記クレンメル保持部材に固定されている第二のテンショ
   ン付加部材と、 前記クレンメル保持部材に対して回転可能に支持され、
   前記第二の線状部材が一巻巻き付けられている第二のプ
   ーリーとを備え、 前記第二のプーリーは前記第二のテンション付加部材の
   引張力によって常に前記第二の線状部材により締め付け
   られ、前記第二のプーリーを回転させることによって、
   前記クレンメル保持部材を前記第二の線状部材が張られ
   ている方向に移動させることができるようにしたことを
   特徴とする、請求項２に記載の顕微鏡のステージ。