JPH0968656A - 光学顕微鏡の光路切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で安価な、しかも操作性の良い光
学顕微鏡の光路切換装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、複数の光学素子を光路に対し
て挿脱する切換部を複数有し、これら切換部の状態を各
々関連付けて切換える光学顕微鏡の光路切換装置におい
て、モータ（１０９）と、モータによって回転されるウ
ォームギヤ（１１０）と、ウォームギヤに係合し側面に
カム溝が形成されたウォームホイール（１１１）と、一
端が前記ウォームホイールのカム溝に係合し、他端が前
記光学素子を保持する保持部材に付勢力を与えるようそ
れぞれ支点を中心に回動自在に支持された複数のレバー
（１１２，１１３）とを設け、モータの駆動制御により
前記光学素子を挿脱し、所望の光路が得られるように構
成した光学顕微鏡の光路切換装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学顕微鏡の光路
切換装置に関し、特に、接眼レンズを通じての肉眼観
察、ＴＶカメラを用いての観察等を選択できる光学顕微
鏡の光路切換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、肉眼観察や写真撮影が可能な
光学顕微鏡においては、特公昭６３−４５５６６号公報
に示すように、観察と撮影との両方が行い得るようにな
っていて、撮影の際は双眼鏡筒をファインダーとして用
いるようにした一眼レフ形式の光学系が開示されてい
る。

【０００３】図１６は、同公報の光学系を示す図であ
り、対物レンズ１からの光を折り曲げて投影レンズ２を
経由して標本の像をフィルム面３に形成させるととも
に、投影レンズ２からの射出光を、複数の反射鏡４〜
６、リレーレンズ７、プリズム８を経由させて接眼レン
ズ９ａ，９ｂに入射させるための光路折り曲げ用反射鏡
１０と、この光路折り曲げ用反射鏡と同じ位置で対物レ
ンズからの光を異なる方向に折り曲げて先のリレーレン
ズ系を経由せずに、直接接眼レンズ９ａ，９ｂへと導く
ための観察方向変換プリズム１１とを光路中に択一的に
挿入することにより、接眼レンズをファインダーとして
用いる写真撮影と、接眼レンズによる直接観察とを切換
えるように構成されている。

【０００４】さらに、近年は肉眼観察、写真撮影レンズ
のみならず、種々のＴＶカメラが取付け可能なＴＶ光路
を有する光学顕微鏡の鏡筒もみられるようになってき
た。例えば、特願平６−２０３６２６号公報において
は、肉眼観察と写真撮影とＴＶ観察とを併用し得る顕微
鏡においてＴＶカメラに写真撮影時のファインダーとし
ての機能を持たせ得るようにした光学系が開示されてい
る。

【０００５】図１７は、特願平６−２０３６２６号公報
に示された光学系を示す図である。この光学系は、対物
レンズ２１からの光束を直接的に接眼レンズ３３ａ，３
３ｂへと導くための偏向プリズム２２と、この偏向プリ
ズム２２が光路外へ置かれた時に、対物レンズ２１から
の光束を受けてループ光路を形成するように配置された
複数個の反射面２３〜２７と、このループ光路内に配置
されたリレーレンズ２８，２９と、ループ光路内の結像
位置より後方に挿脱可能に設けられた反射面２３〜２７
とは別の反射部材又はビームスプリッター３１と、ルー
プ光路内の結像位置より後方から反射部材４１により引
き出された撮影光路と、反射部材又はビームスプリッタ
ー３１により分岐された光路をプリズム３２を介して接
眼レンズ３３ａ，３３ｂへ導くための反射面３４，３５
と、撮影光路上に配置された写真撮影カメラ４２と、ル
ープ光学系から射出光路上に配置されたＴＶカメラ４５
とを備えている。

【０００６】そして、偏向プリズム２２、複数個の反射
面２３〜２７のうちの最初の反射面を形成する反射ミラ
ーもしくはプリズム２３、ループ光路内の結像位置より
後方の反射部材又はビームスプリッタ３１の合計３ケ所
の光学素子を関連付けて切換挿脱を行うことによって、
肉眼観察と写真撮影とＴＶ観察とが併用可能とし、写真
撮影時に、肉眼観察、ＴＶ観察のいずれをもファインダ
としての機能として選択できるように構成されている。

【０００７】一方、顕微鏡の多機能化に伴い、その操作
も複雑化しているため、各操作部を電動化し、所定の観
察に必要な一連の操作を全て自動化し、操作性の向上を
図ることも重要な課題の１つとなっている。

【０００８】図１８は、プリズムや反射ミラー等の光学
素子を光路に対して電動で挿脱する光路切換装置の構成
を示す図である。同図において、５１ａ，５１ｂはそれ
ぞれ異なる機能を有するプリズム、５２はプリズム５１
ａ，５１ｂを保持するプリズム保持部材、５３はこのプ
リズム保持部材５２を支持し、プリズム保持部材５２に
固定された図示しない係止部材が係止するよう形成され
たクリック溝を有するガイド棒、５４はガイド棒５３と
ともにプリズム保持部材５２を支持する補助ガイド棒、
５５はモータ、５６はモータ５５の回転を減速するため
の減速機構、５７はピニオンギヤ、５８はプリズム保持
部材５２に固定され、ピニオンギアにかみ合うラック、
５９はプリズム保持部材５２に固定されたスリット板、
６０はスリット板５９の挿脱を検知するセンサ、６１
は、これらガイド棒５３、補助ガイド棒５４、モータ５
５、ピニオンギヤ５７、センサ６０を支持する本体であ
り、センサ６０が検知されることによってモータ５５の
回転が止められ、それと同時に係止部材がクリック溝に
係止することにより光学素子が光路に対して切換え、位
置決めされるようになっている。

【０００９】また、図１９に示すような光学顕微鏡の倍
率切換装置も知られている（特開昭５６−３６６１４号
公報）。同図において、７１ａ，７１ｂ，７１ｃは変倍
レンズ、７２は中心軸の周りに回転可能に配置されたタ
ーレット板でレンズ７１ａ，７１ｂ，７１ｃが取付けら
れている。

【００１０】７３はターレット板７２とは別体に形成さ
れ且つ該ターレット板７２と同軸に回転可能に配設され
たスリット板で、その外周には駆動モータ７４のピニオ
ン７５と噛合する歯部７３ａが形成されている。

【００１１】７６はターレット板７２に固着せしめられ
た連動ピンで、スリット板７３に形成された切欠部７３
ｂに或る範囲だけ遊動できるように係合せしめられてい
る。７７はスリット板７３のフランジ部に各変倍レンズ
に対応して形成されたスリット７３ｃを検出するフォト
センサーで、各スリット７３ｃに対応するレンズが所定
位置に達する直前に各スリットを検出するように固定配
置されている。

【００１２】７８は各変倍レンズに対応してターレット
板７２の外周に形成されたＶ溝７２ａに係合し得る係止
部材で、バネにより内側に向って弾圧されており、Ｖ溝
７２ａに係合する位置でターレット板７２を停止させる
と該Ｖ溝７２ａに対応するレンズが所定位置に正確に位
置決めされるように配設されている。

【００１３】従って、変倍の信号により駆動モータ７４
を駆動せしめると、スリット板７３が回転せしめられ、
この回転はターレット板７２に伝達される。フォトセン
サー７７が所定のスリット７３ｃを検出すると駆動モー
タ７４が停止せしめられ、スリット板７３も同時に停止
するが、ターレット板７２は或る範囲遊動し得るように
構成されているためその範囲内で慣性により回転し続け
る。そして、係止部材７８がＶ溝７２ａに係合するとタ
ーレット板７２は所定位置に正確に停止する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の特願平６−２０
３６２６号公報に示された肉眼観察と写真撮影とＴＶ観
察とを併用し得る顕微鏡において、これら観察状態の切
換操作を電動化する場合には、偏向プリズムを含む第１
の光学素子切換部と、複数個の反射面のうち最初の反射
面を形成する反射ミラーもしくはプリズムを含む第２の
光学素子切換部と、ループ光路内の結像位置より後方の
反射部材又はビームスプリッターを含む第３の光学素子
切換部とを関連づけて電動駆動する必要がある。

【００１５】そこで、これを実現する手法としては、図
２０に示した光学顕微鏡の光路切換装置の制御ブロック
図のように、各切換部に対応してアクチュエータ及び駆
動回路、検出回路を設け、これらの間を関連づけて制御
するための制御部を設ける方法がある。

【００１６】しかしながら、この方法によると、同種の
アクチュエータ、駆動回路、検出回路が光学素子切換部
の数に対応して複数個必要であるためその制御が複雑と
なり、原価も高くなるという問題があった。また、駆動
機構も光学素子切換部の数に対応して複数個必要であ
り、所定のスペースを占有するので装置が大型化してし
まうという問題もあった。

【００１７】さらに、光学素子切換部を電動化する際、
モータ５５の駆動力が減速機構５７を介してプリズム５
１ａ，５１ｂを保持するプリズム保持部材５２に直接的
に伝動されるため、このプリズム保持部材５２を光路中
の所定位置に正確に停止させるための係止部材と、セン
サ６０によって検知されるスリット板６９との間を正確
に調整する必要があり、調整が難しいという問題があっ
た。

【００１８】また、変倍レンズ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ
を回転可能に配置されたターレット板７２上に取付けて
切換動作可能に構成した特開昭５６−３６６１４号公報
に示した光学顕微鏡の倍率切換装置においては、スリッ
ト板７３上のスリット７３ｃがフォトセンサー７７で検
知されてから、ターレット板７２の外周に形成されたＶ
溝７２ａに係合部材７８が係合するまでの間、ターレッ
ト板７２および変倍レンズ７１の重量による慣性で回転
するように構成されているが、重量によって慣性力が異
なるため、やはりフォトセンサー７７およびスリット板
７３とターレット板７２の外周上のＶ溝７２ａとの位置
調整が難しいという問題があった。

【００１９】また、上述したような従来の切換機構で
は、機構部の耐負荷性能は実使用時における負荷を考慮
して決定されているが、実使用時以外の時、つまり装置
の運搬、輸送の時にかかる負荷までは十分な考慮がされ
ていなかった。

【００２０】このような機構において、複数の切換部を
機構的に連結して一つのモータにより駆動しようとする
と、プリズムなどの数が増す分、被駆動部の重量が増加
するため、運搬、輸送時に大きな衝撃が加わったりする
と機構部が破損したり精度が悪化したりしてしまう恐れ
があった。

【００２１】更に、一般に光学機器は光学素子を精密に
調整してあり、光学素子が可動する部分はその調整が非
常に複雑になる場合が多い。上述の光学素子の切り換え
を電動で行なう光路切換装置においては、精度はきびし
いが負荷は軽くする必要がある。しかし、負荷を軽くす
ればおのずと外部からの影響を受けやすく、輸送時など
に振動、衝撃によって可動部が破壊もしくはズレを生
じ、機能を満足しない不具合が生じる。

【００２２】このような不具合を防止するため、図２１
に示すように、プリズムなどの光学素子８１が固定され
た光学素子保持部材８２と機器のケーシング８３の両側
の壁の間に弾性部材８４を若干圧縮しながらはさみ込
み、外部からの力を吸収する光学顕微鏡の輸送ロック装
置も考案されている。

【００２３】８６は、光学素子保持部材８２の縦方向に
切られた溝で、ここにモータ８７がその駆動力をウォー
ムを連結したギア８８とカム８９、さらにアーム９０と
ベアリング９１を介して伝え、支点９２を中心にアーム
９０が回転することで光学素子保持部材８２を移動させ
る構成となっている。

【００２４】しかし、この方法は、もし、カバーをあけ
ることで簡単に可動部が露出するような機器ならばよい
かもしれないが、光学機器の大多数は、複雑な内部機構
を有しており、問題の可動部を露出させるのに多くの部
分を分解しなくてはならない。

【００２５】さらに、その部分が光学的に調整されてい
たりすると、この方法は現実的には採用できない。なぜ
ならユーザーが機器を使用するには弾性部材を取りはず
さなくてはならず、取りはずした後の組立てや光学調整
ができないからである。

【００２６】もう一つこの方法の不具合な点は、弾性部
材から出るゴミやチリによって光学性能が損なわれるこ
とである。一般に、光学機器内部は防塵構造になってい
る場合が多く、ゴミやチリが入らないようにしてある。
これはゴミやチリが光学性能や品位を損なうためであ
り、内部にスポンジやウレタンなどの部材を入れたので
は全く防塵構造の意味がなくなってしまう。

【００２７】また、別の方法として、光学素子保持部材
８２と接するある任意の面において、直接光学素子保持
部材８２をネジどめする方法が考えられる。しかしなが
ら、切換装置の可動部は負荷を軽くするため、線や点で
しか外部と接しない場合が多いため、図２２に示すよう
に、ツバのついた円筒形の部材９５を内部に挿入して光
学素子保持部材８２の底面に当てつけて光学機器ケーシ
ング８３にビス９６で固定し、それから光学素子保持部
材８２に切られたネジに対して固定ネジ９７をねじ込ん
で光学素子保持部材８２を固定する等の複雑な機構を必
要とする。

【００２８】しかも、円筒形部材９５を固定する際に、
光学素子保持部材８２の底面、ケーシングの底面やこの
部材自身の精度をかなりおさえないと固定ネジ９７を締
め込んだ時に、光学素子保持部材８２が変形してしまう
おそれがある。

【００２９】また、光学素子保持部材８２に面で接する
部分を設けるためには、一度分解して内部にネジ止めす
るか、または外部からその面を移動可能として固定する
時のみその面を持つ部材を光学素子保持部材８２に接す
る方法もあるが、先にも述べたように前者は不可能であ
り、後者も機構が複雑で接する面自体も可動するので安
定せず、精度よく光学素子保持部材８２に接することが
困難である。

【００３０】また、単に、外部より光学素子保持部材８
２が空中にあるような状態でネジで引っ張って固定しよ
うとすると必ず光学素子保持部材８２や光学素子保持部
材８２の案内棒に無理な負荷がかかり、ひずみ、変形を
おこして光学性能が損なわれてしまうという問題があっ
た。

【００３１】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、第１の目的は、複数の光学素子切換部を有し、
これらを関連付けて切り換えることにより所望の光路を
得るようにした顕微鏡において、簡単な構成で安価な、
しかも操作性の良い光学顕微鏡の光路切換装置を提供す
ることを目的とする。

【００３２】また、本発明の第２の目的は、輸送中の衝
撃によっても破損せず、常に確実に切換が可能な光学顕
微鏡の光路切換装置を提供することを目的とする。さら
に、本発明の第３の目的は、機器内部の防塵性、光学素
子の精度を損なうことなく、機器使用者が容易に且つ迅
速に、機器外部よりロック機構を着脱できる光学顕微鏡
の光路切換装置を提供することを目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】従って、まず、上記目的
を達成するために請求項１に係る発明は、複数の光学素
子を光路に対して挿脱する切換部を複数有し、これら切
換部の状態を各々関連付けて切換える光学顕微鏡の光路
切換装置において、モータと、前記モータの駆動力を伝
達する伝動機構と、前記伝動機構の一部に設けられたカ
ム溝と、一端が前記カム溝に係合し、他端が前記光学素
子を保持する保持部材に付勢力を与えるようそれぞれ支
点を中心に回動自在に支持された複数のレバーとを設
け、前記モータの駆動制御により前記光学素子を挿脱
し、所望の光路が得られるように構成した光学顕微鏡の
光路切換装置である。

【００３４】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の光学顕微鏡の光路切換装置において、前記複数の切
換部のうち、少なくとも１つに光学素子を光路に対して
正確に位置決めするための係止機構を設け、前記複数の
レバーのうち、前記係止機構を有する切換部に対応する
レバーの片端を保持部材との間に所定の遊動量を持たせ
て結合するとともに、光学素子が係止機構の引込範囲に
入ったことを検知する引込点検知手段を設け、前記引込
点検知手段にて検知された引込点から一定量だけずれた
位置を基準に前記モータを駆動制御する光学顕微鏡の光
路切換装置である。

【００３５】さらに、請求項３に係る発明は、請求項１
記載の光学顕微鏡の光路切換装置において、前記複数の
切換部のうち、少なくとも１つに前記光学素子が光路に
対して動かないように保持部材をロックするロック機構
を付加した光学顕微鏡の光路切換装置である。

【００３６】請求項１に係る発明は、モータの回転によ
り、一端がカム溝に係合し、他端が保持部材に付勢力を
与えるよう回動自在に支持されている複数のレバーが駆
動され、複数の切換部が互いに関連付けられて切換駆動
されるので、駆動回路やモータを複数用意する必要がな
く、光学素子の切換制御も容易になる。

【００３７】請求項２に係る発明は、モータの回転によ
り保持部材が係止機構の引込範囲に入ると、レバー片端
と保持部材との間の所定の遊動量によって、保持部材が
レバー片端からの付勢力から解放され、係止機構の引込
力によって所定の係止位置に位置決めされる。そして、
保持部材が係止機構の引込範囲に入ったことを引込点検
知手段により検知すると、引込点検知手段にて検知され
た引込点から一定量だけずれた位置を基準にモータを駆
動制御するので、伝動機構の停止精度を高めることがで
きる。

【００３８】請求項３に係る発明は、光学素子の保持部
材をロック機構によりロックするので、輸送中の振動な
どによる衝撃を受けても、光学顕微鏡の光路切換装置が
破損することなく正常な動作が保証される。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 ＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る光学顕微鏡の光路切換装置の構成を示す図であ
り、偏向プリズム１０１が観察光路１０４から退避して
いる場合を示している。

【００４０】また、図２は、偏向プリズム１０１が光路
１０４に挿入されている状態の光学顕微鏡の光路切換装
置の構成を示す図である。なお、この光学顕微鏡の光路
切換装置を含む光学系の全体構成は、図１７に示した光
学系と同一である。

【００４１】同図において、１０１は偏向プリズム、１
０２はこの偏向プリズム１０１を保持する保持部材、１
０３は前記偏向プリズム１０１が観察光路１０４に対し
て挿脱自在となるべく保持部材１０２を支持するガイド
棒である。

【００４２】１０５は折曲げプリズム、１０６は光路長
を補正する補正プリズム、１０７はこれら折曲げプリズ
ム１０５および補正プリズム１０６を保持する保持部
材、１０８はこれら折曲げプリズム１０５および補正プ
リズム１０６を観察光路１０４に対して択一的に挿脱す
べく保持部材１０７を支持するガイド棒である。

【００４３】１０９はパルスモータ、１１０はパルスモ
ータ１０９の軸に取付けられたウォームギヤ、１１１は
ウォームギヤ１１０とかみ合い、その側面にカム溝１１
１ａ，１１１ｂが形成されたウォームホイール、１１２
はその一端１１２ａが前記ウォームホイール１１１上の
カム溝１１１ａに係合し、他端１１２ｂが保持部材１０
２に形成された溝部１０２ａを通じて保持部材１０２に
付勢力を与えるよう支点１１２ｃを中心に回動する第１
のレバー、１１３はその一端１１３ａが前記ウォームホ
イール１１１上のカム溝１１１ｂに係合し、他端１１３
ｂが保持部材１０７に形成された溝部１０７ａを通じて
保持部材１０７に付勢力を与えるよう支点１１３ｃを中
心に回動する第２のレバーである。

【００４４】ウォームホイール１１１上のカム溝１１１
ａ，１１１ｂは実際には一つの軌道をなしており、第１
および第２のレバーのそれぞれ一端１１２ａ，１１３ａ
と係合する範囲を一部共有するようになっている。

【００４５】一方、１１４は保持部材１０２に固定さ
れ、偏向プリズム１０１を光路１０４に対して挿脱する
際所定の位置に係止させるための係止部材、１１５は保
持部材１０２に固定されたスリット板、１１６は前記保
持部材１０２が所定位置に係止されたことを検知するた
め前記スリット板１１５に対応して配設されたセンサで
ある。

【００４６】また、１１７は鏡筒本体であり、前記ガイ
ド棒１０３、１０８、モータ１０９、ウォームホイール
１１１、第１のレバー１１２、第２のレバー１１３が固
定されている。

【００４７】次に、本実施の形態の光学顕微鏡の光路切
換装置の動作について説明する。本実施の形態の光学顕
微鏡の光路切換装置では、異なる３つの光路が得られる
ようになっており、図３に示されるように前述の偏向プ
リズム１０１、折曲げプリズム１０５、補正プリズム１
０６の観察光路１０４への挿脱状態により、光路１，
２，３が得られる。

【００４８】まず，光路１は図２に示されるように、偏
向プリズム１０１と折曲げプリズム１０５とが光路１０
４中に挿入されている場合の光路であり、図１７中にお
ける偏向プリズム２２が光路に挿入されている場合と対
応する。

【００４９】したがって、対物レンズからの光はこの偏
向プリズムによってすべて接眼レンズの方へと導かれ
る。図２中の折曲げプリズム１０５は、図１７における
ループ光路中の最初の反射面を形成する反射ミラーもし
くはプリズム２３に相当するが、光路１の場合偏向プリ
ズム１０１によってすべての光が接眼レンズの方へと導
かれるので、折曲げプリズム１０５は光路１０４中にあ
ってもなくてもよい。

【００５０】次に、光路２は、図１に示されるように、
偏向プリズム１０１が光路１０４より退避し、折曲げプ
リズム１０５が光路１０４中に挿入されている状態であ
る。この光路２と対応するのは、図１７において偏向プ
リズム２２が光路より退避し、反射ミラーもしくはプリ
ズム２３が光路中に挿入されてループ光路を形成してい
る状態である。

【００５１】したがって、対物レンズからの光は折曲げ
プリズム１０５によってほぼ直角に折曲げられ、図１で
は図示しないループ光路を経由して再び折曲げプリズム
１０５に戻ってきてほぼ直角に折曲げられＴＶカメラへ
と導かれるか、あるいはループ光路の途中、図１７にお
ける反射部材又はビームスプリッター３１により引き出
されて接眼レンズの方へと導かれる。

【００５２】次に、光路３は、偏向プリズム１０１が光
路１０４より退避し、補正プリズム１０６が光路１０４
中に挿入されている状態であり、図１７において偏向プ
リズム２２が光路より退避し、反射ミラーもしくはプリ
ズム２３も光路より退避していて、対物レンズからの光
がそのままＴＶ光路へと導かれる場合に相当する。

【００５３】これら光路１〜３が得られるカム・レバー
機構について、図４を参照して説明する。同図におい
て、ウォームホイール１１１が光路１の状態の回転角よ
り、時計回りに回転すると、第１のレバー１１２は、そ
の一端１１２ａがウォームホイール１１１上のカム溝の
壁面１１１ａより力を受けて、支点１１２ｃを中心に時
計回りに回転し始める。

【００５４】そして、光路２の状態までウォームホイー
ル１１１が回転すると、第１のレバー１１２は、その他
端１１２ｂが偏向プリズム１０１を駆動するに必要な量
だけ回転する。

【００５５】ウォームホイール１１１が光路２の状態よ
り、さらに時計回りに回転すると、第１のレバー１１２
は、一端１１２ａがウォームホイール１１１上のカム溝
が回転中心に対して、一定の半径をもつ軌道上に進むの
で回転しない。

【００５６】一方、第２のレバー１１３は、カム溝の壁
面１１１ｂより力を受けて１１３ｃを中心に反時計回り
に回転し始める。そして、光路３の状態までウォームホ
イール１１１が回転すると、第２のレバー１１３は、そ
の他端１１３ｂが折曲げプリズム１１５や補正プリズム
１０６を駆動するのに必要な量だけ回転する。

【００５７】さて、これら３つの光路の切換時の動作で
あるが、図２の光路１を出発点にして説明する。まず、
光路１の状態より光路切換の指令が発せられると、パル
スモータ１０９が回転しウォームギヤ１１０を介してウ
ォームホイール１１１が、図中の方向より見て時計回り
に回転する。

【００５８】ウォームホイール１１１の回転により、側
面に形成されたカム溝１１１ａにその一端が係合してい
る第１のレバー１１２が、その支点１１２ｃを中心にや
はり時計回りに回転する。

【００５９】第１のレバー１１２の回転は、他端１１２
ｂから保持部材１０２に形成されている溝部１０２ａに
おいて直線運動に変換され、この保持部材１０２がガイ
ド棒１０３に沿って動き始める。

【００６０】保持部材１０２が所定の位置、つまり偏向
プリズム１０１が光路１０４に対して退避する位置まで
くると、保持部材１０２に固定されているスリット板１
１５がセンサ１１６より抜け出し、センサ１１６の検知
によってパルスモータ１０９に停止指令が発せられると
ともに、係止部材１１４が、ガイド棒１０３に形成され
たＶ溝１０３ａに係合して、保持部材１０２およびそれ
に保持されている偏向プリズム１０１が光路１０４から
の退避位置で停止する。この状態が図１に示した光路２
の状態に該当する。

【００６１】また、センサ１１６の検知はパルスモータ
１０９のパルスとして記憶され、以後このパルスを基準
として、所定のパルス数をモータ１０９に与えることに
よって、全ての光路への切換が行われる。

【００６２】なお、第１実施の形態の変形例として、ウ
ォームホイール１１１の裏側面にもカム溝１１１ｃを形
成することにより、図１７におけるループ光路内の結像
位置より後方の反射部材またはビームスプリッター３１
をも、前述のパルスモータ１０９によって駆動する構成
が可能である。この場合の光路は図５に示すようにな
る。

【００６３】従って、本実施の形態の光学顕微鏡の光路
切換装置によれば、偏向プリズム１０１の切換部、折曲
げプリズム１０５と補正プリズム１０６の切換部の２箇
所を切換えるのに、複数のアクチュエーターやセンサを
設けることなく１つのモータとセンサで実現できるの
で、駆動系の構成が簡単になり、かつ光学顕微鏡の価格
を低く抑えられる。 ＜第２の実施の形態＞次に、本発明の第２の実施の形態
に係る光学顕微鏡の光路切換装置について説明する。

【００６４】すなわち、本実施の形態の光学顕微鏡の光
路切換装置の特徴は、第１のレバー１１２の片端１１２
ｂと保持部材１０２の溝部とが所定の遊動量をもって係
合させる点と、係止部材１１４による引込みとセンサ１
１６とスリット板１１５との位置関係にあり、その他の
点を除いて構成上、上述の第１の実施の形態と変わると
ころはない。

【００６５】本実施の形態の光学顕微鏡の光路切換装置
においては、保持部材１０２に固定された係止部材１１
４が、ガイド棒１０３に形成されたＶ溝１０３ａの傾斜
に入ることにより所定位置に向かって引込まれ始めると
同時に、スリット板１１５がセンサ１１６より脱け出し
て検知される。

【００６６】係止部材１１４の引込力により保持部材１
０２が停止位置まで引込まれる速度は、第１のレバー１
１２によって保持部材１０２が動く速度よりも速いた
め、保持部材１０２はレバー１１２による付勢力から離
脱して、一瞬先に停止位置まで引込まれる。

【００６７】パルスモータ１０９はこの間も引き続いて
回転し、センサ１１６の検知時より所定のパルス数だけ
送った位置で停止する。この時のウォームホイール１１
１の停止位置が、偏向プリズム１０１の切換に必要な予
め設計された回転角に正確に対応するようになってい
る。図６は、上述の関係を示すタイミングチャートであ
る。

【００６８】従って、本実施の形態の光学顕微鏡の光路
切換装置によれば、パルスモータ１０９の停止よりも所
定パルス数だけ手前で、保持部材１０２が係止部材１１
４によって所定位置１０３ａに引込まれるようにしたの
で、カム溝１１１ａ，１１１ｂを形成したウォームホイ
ールの回転角に誤差を生じることなく、保持部材１０２
および偏向プリズム１０１の切換動作を行うことができ
る。 ＜第３の実施の形態＞次に、本発明の第３の実施の形態
に係る光学顕微鏡の光路切換装置について説明する。

【００６９】すなわち、本実施の形態の光学顕微鏡の光
路切換装置の特徴は、異なる引込範囲をもつ２つの係止
機構を用いた点にあり、その他の構成については、上述
の第２の実施の形態の光学顕微鏡の光路切換装置となん
ら異ならない。

【００７０】図７は、本実施の形態の光学顕微鏡の光路
切換装置の係止機構の構成を示す図である。同図におい
て、２００は保持部材、２０１，２０２はそれぞれ異な
る引込範囲を有するガイド棒、２０３，２０４はガイド
棒２０１，２０２に対応した係止部材である。

【００７１】保持部材２０１の移動時、まず引込範囲の
広いガイド棒２０１と係止部材２０３によって引込力を
生じ、さらに停止位置に近づくと、引込範囲の狭いガイ
ド棒２０２と係止部材２０４とによって停止位置まで引
込まれる。

【００７２】図８（ａ），（ｂ）は、それぞれガイド棒
２０１，２０２による引込力を表したもので、図８
（ｃ）は、これらを合成したものである。従って、本実
施の形態の光学顕微鏡の光路切換装置によれば、図８
（ｃ）に示すように、引込範囲を大きくとれるので、図
１における、カム溝１１１ａ，１１１ｂやレバー１１
２，１１３の部品精度が悪くても、確実に光路を切り換
えることができる。 ＜第４の実施の形態＞次に、本発明の第４の実施の形態
に係る光学顕微鏡の光路切換装置について説明する。

【００７３】すなわち、本実施の形態の光学顕微鏡の光
路切換装置の特徴は、鏡筒本体１１７の一部にネジ部２
１１を設け、このネジ部２１１にピン２１２をねじ込む
ことにより、保持部材１０２をロックすることにある。

【００７４】図９は、本実施の形態の光学顕微鏡の光路
切換装置の構成を示す図である。なお、図１と同一部分
には同一符号を付し、その説明を省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。

【００７５】同図に示すように、鏡筒本体１１７の一部
にはネジ部２１１が設けられており、このネジ部２１１
にはピン２１２がねじ込まれている。ピン２１２を目一
杯ねじ込むと、その先端部２１２ａが保持部材１０２の
溝部１０２ａに嵌合するようになっており、ネジをゆる
めると、嵌合がはずれるような構成となっている。

【００７６】次に、上述の如く構成された本実施の形態
の光学顕微鏡の光路切換装置の動作について説明する。
ピン２１２は通常動作時は使用しないもので、この時
は、モータ１０９の駆動制御により２つの切換部が作動
するようになっている。光路切換の指令が発せられる
と、まず、パルスモータ１０９が回転しウォームギヤ１
１０を介してウォームホイール１１１が図中の方向より
見て時計回りに回転する。

【００７７】ウォームホイール１１１の回転により、側
面に形成されたカム溝１１１ａにその一端が係合してい
る第１のレバー１１２が、その支点１１２ｃを中心にや
はり時計回りに回転する。

【００７８】第１のレバー１１２の回転は他端１１２ｂ
から保持部材１０２に形成されている溝部１０２ａにお
いて直線運動に変換され、この保持部材１０２がガイド
棒１０３に沿って動き始める。

【００７９】保持部材１０２が所定の位置、つまり偏向
プリズム１０１が光路１０４に対して退避する位置まで
くると、保持部材１０２に固定されているスリット板１
１５がセンサ１１６より抜け出し、センサ１１６の検知
によってパルスモータ１０９に停止指令が発せられると
ともに、係止部材１１４が、ガイド棒１０３に形成され
たＶ溝１０３ａに係合して保持部材１０２およびそれに
保持されている偏向プリズム１０１が光路１０４からの
退避位置で停止する。

【００８０】この状態が図１に示す光路２の状態であ
る。また、センサ１１６の検知はパルスモータ１０９の
パルスとして記憶され、以後このパルスを基準として、
所定のパルス数をモータ１０９に与えることによって、
全ての光路への切換が行われる。

【００８１】一方、ピン２１２がねじ込まれている時に
は、モータ１０９が回転して、第１のレバー１１２が動
いても、その先端１１２ｂが保持部材１０２の溝部１０
２ａに係合していても、ピン２１２の力によって保持部
材１０２がロックされていて動かないようになってい
る。

【００８２】また、この切換機構もしくは、これを含む
装置の電源が投入されていない時に、輸送等の振動によ
ってウォームホイール１１１や第１のレバー１１２に負
荷がかかることもなく、装置を破損する恐れもないの
で、ピン２１２をはずして使用する通常の状態において
確実な切換が可能である。なお、同様の方法を用いた別
の例を後述する第６の実施の形態において説明する。 ＜第５の実施の形態＞次に、本発明の第５の実施の形態
に係る光学顕微鏡の光路切換装置について説明する。

【００８３】図１０は、本発明の第５の実施の形態に係
る光学顕微鏡の光路切換装置の構成を示す図である。な
お、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００８４】すなわち、本実施の形態の光学顕微鏡の光
路切換装置の特徴は、上述の第４の実施の形態において
使用したピン２１２の代わりに、鏡筒本体１１７の一部
１１７ｂに自在に直動するピン２２１を用いたことにあ
る。

【００８５】このピン２２１の一端２２１ａには、レバ
ー２２２の先端２２２ａが連結されている。レバー２２
２は、軸２２２ｃを中心に回動自在で、他端２２２ｂは
ソレノイド２２３の軸に連結されている。また、レバー
２２２の一端２２２ａ側にはバネ２２４が取付けられて
いる。

【００８６】次に、本実施の形態の光学顕微鏡の光路切
換装置の動作について説明する。まず、光路切換装置の
電源が入ると、ソレノイド２２３が通電し、その吸引力
によりレバー２２２が回転する。

【００８７】すると、ピン２２１が他端２２１ｂで保持
部材１０２の溝部１０２ａから脱出し、光学素子の切換
が行なわれる。また、電源を落とすと、バネ２２４の力
によりピン２２１は保持部材１０２の溝部１０２ａに嵌
合され、ロックされる。

【００８８】したがって、本実施の形態の光学顕微鏡の
光路切換装置によれば、電源のＯＮ／ＯＦＦによって自
動的に光学素子の切換がロックされるので、非常に好都
合であり、輸送中の衝撃で機構が破損することもない。 ＜第６の実施の形態＞次に、本発明の第６の実施の形態
に係る光学顕微鏡の光路切換装置について説明する。

【００８９】図１１は、本発明の第６の実施の形態に係
る光学顕微鏡の光路切換装置の構成を示す図である。ま
た、図１２は、同実施の形態における光学顕微鏡の光路
切換装置の断面図である。

【００９０】光学素子保持部材２３２には、２種類のプ
リズムである光学素子２３１が固定されている。この光
学素子保持部材２３２には、長手方向に溝が形成されて
おり、この溝と案内棒２３３を摺動することにより光学
素子保持部材２３２が左右方向に移動する。

【００９１】さらに、光学素子保持部材２３２には、長
手方向と直交する方向に溝２３４が形成されており、こ
の溝２３４にはベアリング２３５を取りつけたアーム２
３６が入る。

【００９２】この溝２３４の幅は、ベアリング２３５の
径より若干広くなっており、移動方向が変わる時、ベア
リング２３５が必ず溝の一面にのみ接するようにガタと
なっている。

【００９３】アーム２３６は支点２３７を中心にしてカ
ム２３８に切られたカム溝をカム側のベアリングがトレ
ースすることによって回転させられる。この時、光学素
子保持部材２３２は、ベアリング２３５に押されて移動
する。機器自体が輸送など振動すると光学素子保持部材
２３２は左右に動き、ベアリング２３５は逆に負荷を受
ける。

【００９４】すると、ベアリング２３５が破壊すること
もあるが、カム側のベアリング２３５はテコの原理でも
っとたやすく破壊してしまう。そこで、ケーシング２３
９の上に固定されるフタ２４０に雌ネジを設け、固定ネ
ジ２４１をねじ込んで行く。

【００９５】固定ネジ２４１の先端はＲ状になってい
て、先端部の径は溝巾と嵌合するような寸法になってい
る。固定ネジ２４１のツマミ部がフタ２４０の上面に突
き当たるまで締め込むと光学素子保持部材２３４の溝は
固定ネジ２４１に呼び込まれながら最終的には固定ネジ
２４１に嵌合し、左右方向には全く動かなくなる。

【００９６】光学素子保持部材２３２に駆動力を伝達す
るための溝は、例えば、機器の構成上、光学素子保持部
材２３２の移動を規制する固定ネジ２４１を別の場所に
設けたい場合は、固定ネジ２４１が嵌合する溝を駆動力
伝達のための溝とは別個に設けることも可能である。こ
の場合は、溝の加工コストがかかるが、固定ネジの位置
や大きさを自由に変えられるメリットがある。

【００９７】従って、本実施の形態の光学顕微鏡の光路
切換装置における輸送ロック装置によれば、ベアリング
２３５には輸送中の負荷は全くかからず、輸送中に光路
切換装置が破壊することもない。さらに、この機構はフ
タ２４０にネジを切るのと固定ネジ２４１を作成するだ
けで提供でき、精度もネジ先端の径をおさえるくらいで
すみ非常に安価である。さらに、ネジ穴は固定ネジ２４
１でふさがれるので防塵性もよく、着脱も簡単にすむ。 ＜第７の実施の形態＞図１３（ａ）は、本発明の第７の
実施の形態に係る光学顕微鏡の変倍装置の構成を示す正
面図である。同図に示す光学顕微鏡の変倍装置は、ズー
ム光学系のレンズを用いて移動するものである。

【００９８】なお、図１３（ｂ）は、同実施の形態にお
ける変倍装置の側面図であり、図１３（ｃ）は、同実施
の形態における変倍装置の矢視図である。２４１はズー
ム光学系のレンズで、レンズ２４１はレンズ枠２４２に
固定されている。また、レンズ枠２４２には案内棒２４
３に嵌合して摺動するための穴が２ケ所設けられてい
る。

【００９９】さらに、レンズ枠２４２には棒カム２４４
のカム溝に沿って転がるベアリング２４５を保持する軸
２４６が締結され、棒カム２４４が回転するとベアリン
グ２４５、軸２４６を介して駆動力が伝わり、結果とし
てレンズ枠２４２が移動する。

【０１００】ここで、光学素子の輸送ロックを行なうた
めに、あらかじめケーシング２４７の底面にあけてあ
る、図示しない長方形の穴を通して、Ｌ字形の規制部材
２４８を挿入する。そして、規制部材２４８の先端に設
けられたＵ字溝を軸２４６の外形に嵌合させる。

【０１０１】なお、上述の第６の実施の形態及び第７の
実施の形態の場合、ベアリングの停止する位置は必ず溝
の中心とし、溝の壁がベアリングにはガタの中心となっ
て接触しないようになっている。

【０１０２】従って、本実施の形態の光学顕微鏡の変倍
装置によれば、規制部材２４８をケーシング２４７にネ
ジなどにより締結することにより、上述の第１の実施の
形態と同様の効果を得ることができる。 ＜第８の実施の形態＞図１４は、本発明の第８の実施の
形態に係る光学顕微鏡における輸送ロック装置の構成を
示す図である。また、図１５は、同実施の形態における
光学顕微鏡における輸送ロック装置のロック機構の拡大
図である。

【０１０３】図１４及び図１５は、円筒カムを用いたズ
ーム光学系の変倍機構を示している。同図に示すよう
に、端部にギヤを有する円筒カム２５１がモータおよび
モータギア２５２によって回転すると、カム上部のカム
曲面上をベアリング２５３がカム曲面に沿って転がる。

【０１０４】ベアリング２５３は軸を介してレンズ枠２
５４に連結しており、レンズ２５５の固定されたレンズ
枠２５４は案内棒２５６に沿って上下に移動する。ここ
で、レンズ枠２５４は図示しない引張りバネにより、下
方向へ常に引っ張られているため、通常は、ベアリング
２５３がカム曲面より離れることはないが、輸送中など
はバネの力より大きな逆方向の力がかかり、ベアリング
やカム面を破壊することもありうる。

【０１０５】この機構の輸送ロックとしてケーシング２
５７に設けた雌ネジに固定ネジ２５８をねじ込む。する
と、固定ネジ先端に設けたザグリ２６１とその口元のテ
ーパ部に導かれ、ベアリング２５３はその外径に嵌合す
るように加工されたザグリ２６１と嵌合し、完全に固定
ネジをねじ込むと移動方向にはロックされて動かなくな
る。

【０１０６】この時、雌ネジ中心をわずかにベアリング
中心より上に配するとベアリングはわずかにカム面より
上に浮き、カム面を破損することもなくなる。上述の第
６の実施の形態〜第８の実施の形態においては、使用者
が機器を使用する場合、固定ネジなどのロック手段を外
部より取りはずすが、その後ケーシングの穴にキャップ
やシールを取りつけることで内部の防塵性は保たれる。

【０１０７】また、レンズ枠や光学素子保持部材などの
移動側の大まかな位置決めであるが、電動で駆動する場
合、電気的なシーケンスで容易に位置を出すことができ
る。手動であればクリック位置を利用するなど、ある一
定の位置に対してロック機構を設計することが可能であ
る。

【０１０８】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
複数の光学素子切換部を有し、これらを関連付けて切り
換えることにより所望の光路を得るようにした顕微鏡に
おいて、簡単な構成で安価な、しかも操作生の良い光学
顕微鏡の光路切換装置を提供することができる。

【０１０９】また、輸送中の衝撃によっても破損せず、
常に確実に切換が可能な光学顕微鏡の光路切換装置を提
供することができる。さらに、機器内部の防塵性、光学
素子の精度を損なうことなく、機器使用者が容易に且つ
迅速に、機器外部より着脱できる光学顕微鏡の光路切換
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光学顕微鏡の
光路切換装置の構成を示す図である。

【図２】同第１の実施の形態における光学顕微鏡の光路
切換装置の構成を示す図である。

【図３】同第１の実施の形態における光学顕微鏡の光路
切換装置の光路とプリズムの関係を説明するための図で
ある。

【図４】同第１の実施の形態における光学顕微鏡の光路
切換装置のカム・レバー機構を説明するための図であ
る。

【図５】同第１の実施の形態における光学顕微鏡の光路
切換装置における変形例の光路を説明するための図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態における光学顕微鏡
の光路切換装置の動作を説明するタイミングチャートで
ある。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る光学顕微鏡の
光路切換装置の係止機構の構成を示す図である。

【図８】同実施の形態における光路切換装置の保持部材
の引込力を説明するための図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係る光学顕微鏡に
おける光路切換装置の構成を示す図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る光学顕微鏡
における光路切換装置の構成を示す図である。

【図１１】本発明の第６の実施の形態に係る光学顕微鏡
における光路切換装置の構成を示す図である。

【図１２】同実施の形態における光学顕微鏡の光路切換
装置の断面図である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態に係る光学顕微鏡
の変倍装置の構成を示す図である。

【図１４】本発明の第８の実施の形態に係る光学顕微鏡
における輸送ロック装置の構成を示す図である。

【図１５】同実施の形態における光学顕微鏡における輸
送ロック装置のロック機構の拡大図である。

【図１６】従来の光学顕微鏡の光学系を説明するための
図である。

【図１７】従来の光学顕微鏡の光学系を説明するための
図である。

【図１８】従来の光学顕微鏡における光路切換装置の構
成を説明するための図である。

【図１９】従来の光学顕微鏡における光路切換装置の構
成を説明するための図である。

【図２０】従来の光学顕微鏡の光路切換装置の制御ブロ
ック図を示す図である。

【図２１】従来の光学顕微鏡の光路切換装置の輸送ロッ
ク装置の構成を示す図である。

【図２２】従来の光学顕微鏡の光路切換装置の輸送ロッ
ク装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１…偏向プリズム、１０２…保持部材、１０３…ガ
イド棒、１０３ａ，１０３ｂ…Ｖ溝、１０４…観察光
路、１０５…折曲げプリズム、１０６…補正プリズム、
１０７…保持部材、１０８…ガイド棒、１０９…モー
タ、１１０…ウォームギヤ、１１１…ウォームホイー
ル、１１１ａ，１１１ｂ…カム溝、１１２，１１３…レ
バー、１１４…係止部材、１１５…スリット板、１１６
…センサ、１１７…鏡筒本体、２１１…ネジ部、２１２
…ピン、２２１…ピン、２２２…レバー、２２３…ソレ
ノイド、２２４…バネ、２３１…光学素子、２３２…光
学素子保持部材、２３３…案内棒、２３４…溝、２３５
…ベアリング、２３６…アーム、２３７…支点、２３８
…カム、２３９…ケーシング、２４０…フタ、２４１…
固定ネジ、２４２…レンズ枠、２４３…案内棒、２４４
…棒カム、２４５…ベアリング、２４６…軸、２４７…
ケーシング、２４８…規制部材、２５１…円筒カム、２
５２…モータギア、２５３…ベアリング、２５４…レン
ズ枠、２５５…レンズ、２５６…案内棒、２５７…ケー
シング、２６１…ザグリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光学素子を光路に対して挿脱する
   切換部を複数有し、これら切換部の状態を各々関連付け
   て切換える光学顕微鏡の光路切換装置において、 モータと、 前記モータの駆動力を伝達する伝動機構と、 前記伝動機構の一部に設けられたカム溝と、 一端が前記カム溝に係合し、他端が前記光学素子を保持
   する保持部材に付勢力を与えるようそれぞれ支点を中心
   に回動自在に支持された複数のレバーとを設け、 前記モータの駆動制御により前記光学素子を挿脱し、所
   望の光路が得られるように構成したことを特徴とする光
   学顕微鏡の光路切換装置。
2. 【請求項２】 前記複数の切換部のうち、少なくとも１
   つに光学素子を光路に対して正確に位置決めするための
   係止機構を設け、前記複数のレバーのうち、前記係止機
   構を有する切換部に対応するレバーの片端を保持部材と
   の間に所定の遊動量を持たせて結合するとともに、光学
   素子が係止機構の引込範囲に入ったことを検知する引込
   点検知手段を設け、前記引込点検知手段にて検知された
   引込点から一定量だけずれた位置を基準に前記モータを
   駆動制御することを特徴とする請求項１記載の光学顕微
   鏡の光路切換装置。
3. 【請求項３】 前記複数の切換部のうち、少なくとも１
   つに前記光学素子が光路に対して動かないように保持部
   材をロックするロック機構を付加したことを特徴とする
   請求項１記載の光学顕微鏡の光路切換装置。