JPH1195087A - 対物レンズ切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各対物レンズを光軸に正確に位置決めするため
の組立調整が容易で、対物レンズの装着状態やレボルバ
の経年変化に影響を受けず、迅速且つ確実に切換動作を
可能な対物レンズ切換装置を得ること。 【解決手段】ＣＰＵ７２はターレットが係合センサ７４
の検出範囲から脱した回転位置からの角度変位を角度セ
ンサ７５より読込み、角度変位が予め定められた所定の
角度になったならばドライバ７６に制動開始の指令を与
える。上記係合センサ７４の検出範囲とターレットの係
合位置とを正確に調整していれば、ＣＰＵ７２が制動を
開始するターレットの回転位置が常に正確に設定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、顕微鏡等の光学
装置に於いて、複数の対物レンズの中から観察対象に応
じて所望の倍率の対物レンズを選択して観察光路上に位
置させる対物レンズ切換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の顕微鏡等の光学装置に於いて、観
察対象に応じて所望の倍率の対物レンズを選択して観察
光路上に位置させる、一般的にレボルバと称される対物
レンズ切換装置では、モータを所定の電圧で駆動するこ
とによりレボルバ可動部を回転させ、レボルバ可動部と
固定部との間に機械的な係合機構を設けてレボルバの回
転を停止させている。上記係合機構は、レボルバに取付
けられた各対物レンズの光軸が、顕微鏡等の光学装置の
観察光軸と一致する位置に来る度にレボルバ可動部と固
定部とが機械的に係合され、位置決め保持されるように
なっている。

【０００３】こうした構成は、例えば特開平５−２８１
４５７号公報、特開平７−３１１３４３号公報及び特許
公報第２５３９９０３号に開示されている。

【０００４】図１４は、上記特開平５−２８１４５７号
公報に開示されている従来例のレボルバの切り換え装置
（以下、第１の従来例と記す）の構成を示した断面図で
ある。

【０００５】図１４に示されるように、この切り換え装
置は、複数の対物レンズ１が取り付けられたレボルバ２
と、該レボルバ２の回転及び制動を行うモータ３と、こ
のモータ３の回転をレボルバ２に伝達する伝達機構４と
を有している。また、この切り換え装置は、上記モータ
３或いは伝達機構４の回転軸にモータ３の減速タイミン
グと停止タイミングを与える、２つの指標部を有するマ
ーク板５を備えている。

【０００６】一方、切り換え装置の固定部には、２つの
指標に対応する第１及び第２のセンサ６及び７がそれぞ
れ設けられている。そのため、所望の対物レンズ１が光
軸位置の手前に達した時にモータ３の減速を開始し、十
分減速した後光軸位置付近に達した時にモータ３が停止
されることにより、所望の対物レンズ１が正確且つ迅速
に、光学装置の光軸に位置決めすることが可能となって
いる。

【０００７】また、レボルバ２には回転部に固定された
クリックボール８と、固定部に固定された板ばね９から
成る係合機構が設けられている。

【０００８】図１５及び図１６は、上記特開平７−３１
１３４３号公報に記載されたレボルバ装置（以下、第２
の従来例と記す）の構成を示した図である。

【０００９】図１５及び図１６に於いて、このレボルバ
装置は顕微鏡本体１１と、電動レボルバ本体１２とを有
した構成となっている。そして、この装置は、図示され
ない複数の対物レンズを保持するレボルバ１３と、この
レボルバ１３の回転及び制動を行うモータ１４と、該モ
ータ１４の制動によって減速されたレボルバ１３を予め
定められた位置に機械的に停止させる位置決め部１５
と、モータ１４を制御する制御部２１内のレボルバ制御
回路２３と、レボルバ１３が所定量回転したことを検出
する定量回転検出部１６とを有している。

【００１０】この定量回転検出部１６はフォトインタラ
プタ１７及び切欠部１８ａを有する遮光板１８を備えて
いる。また、レボルバ１３には、球形部材１９が摺接す
るレール２０が設けられている。

【００１１】上記顕微鏡本体１１にはまた、レボルバ２
０の回転指令を行う操作部２０と、制動指令回路２４、
モータ出力回路２５を有したレボルバ制御回路２３が備
えられている。

【００１２】そして、上記制御回路２３が定量回転検出
部１６から遅延回路２２を介して検出結果を受けて、予
め設定された遅延時間の後にモータ１４の制動を開始す
るように構成している。

【００１３】このような構成により、所望の対物レンズ
を正確に位置決めするための調整が、電気的に遅延時間
の調整によって可能であるため、調整作業が省力化でき
る。

【００１４】図１７は、上記特許公報第２５３９９０３
号に開示されたレボルバ回転装置（以下、第３の従来例
と記す）の構成を示した図である。

【００１５】このレボルバ回転装置は、レボルバ３１を
回転させるモータ駆動装置３２と、レボルバ３１の回転
位置を検出するコード装置３３と、目標位置であるレボ
ルバ孔を予め選択するための選択手段としてのキーボー
ド３４及び遠隔制御接続端３５と、モータ駆動装置３２
の回転数を制御する制御手段３６と、選択されたレボル
バ孔を目標位置に固定するための係合手段（図示せず）
とを有している。そして、コード装置３３のコードディ
スク３７上に、レボルバ３１の制動を開始するための対
物レンズの数に対応した減速マーク３８を配置して、こ
のマーク３８とセンサ３９の協業により、レボルバ３１
が目標位置に達する前にモータ駆動装置３２の回転数を
減少させるようにしたので、所望の対物レンズを正確
で、且つ迅速に目標位置に位置決めすることが可能とな
っている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年のレボ
ルバ切換装置の自動化に関する要求には、上述した従来
例では対応が難しくなってきている。すなわち、より多
くの対物レンズを装着できること、及び対物レンズの切
換時間を短縮すること、という相反する要求を両立する
ためには、所望の対物レンズが光軸に迅速且つ正確に位
置決めされるようにレボルバの回転を制御する必要があ
る。しかしながら、対物レンズの装着状態（本数、種
類、取付け位置）は、装置使用者によって様々であるた
め、レボルバを回転させるモータへの負荷も変化するの
で、モータの最適な停止制御が困難なものとなってい
る。

【００１７】例えば、上述した第１の従来例では、所望
の対物レンズ１が光軸位置に位置決めされるにあたっ
て、クリックボール８が板ばね９の係合範囲に入る手前
で反射型センサ６がマーク板５の反射パターンを検出
し、この検出信号により、電子制御回路がモータ３の回
転を十分減速する。次に、クリックボール８が板ばね９
の係合範囲に入ると、透過型センサ７がマーク板５の切
欠部を検出する。この検出信号によって、電子制御回路
がモータ３を完全に停止させることにより、クリックボ
ール８が板ばね９の係合範囲にはまり込み、所望の対物
レンズ１が光軸上に保持されるようになっている。

【００１８】この反射型センサ６とマーク板５の反射パ
ターンとの位置関係及び透過型センサ７とマーク板５の
切欠部との位置関係は、組立時、正確に調整されたクリ
ックボール８と板ばね９の係合が確実に行われるように
最適化されている。

【００１９】しかしながら、この従来例の場合、モータ
３の減速タイミングと停止タイミングを与える２つの指
標部を有するマーク板５は、ターレットではなくモータ
３或いは伝達機構４の回転軸に設けられている。このた
め、伝達機構４のガタ（バッククラッシュ）が大きかっ
たり、対物レンズ切換装置毎にばらついている場合に
は、各センサ６、７とマーク板５の位置関係の調整が難
しいものとなる。また、反射型センサ６と透過型センサ
７の両方を正確に調整しなければならないので、調整に
時間がかかってしまう。

【００２０】更に、対物レンズの装着状態（種類、本
数、取付け位置等）によってモータ３への負荷慣性は大
きく異なるが、この位置関係の調整は、対物レンズ１の
装着状態によらず常に固定のものである。この何れの場
合に於いても、レボルバ２のオーバーランやショートラ
ンなくクリックボール８と板ばね９の係合を確保するよ
うに、マーク板５と各センサ６、７の位置を調整するの
は非常に困難である。

【００２１】また、図１５及び図１６に示された第２の
従来例に於いては、所望の対物レンズを光軸位置に位置
決めするためのモータ１４の制動タイミングの調整は、
電気的な手段により行われる。

【００２２】レボルバ１３の始動後、所定量回転したこ
とを検出する検出部１６として、例えばフォトインタラ
プタ１７と遮光板１８とを設け、このフォトインタラプ
タ１７が遮光板１８の切欠部１８ａを検知することによ
り検知出力を行う。制御回路２３はこの検知出力を受け
て、予め設定された遅延時間の経過後遅延出力を行い、
このタイミングでモータ１４の制動を行う。遅延時間を
変えることにより、遮光板１８の位置の調整なくして制
動タイミングの調整が可能である。上記遅延時間は、ク
リックボール１９がＶ溝２０を乗り越えたり手前で止ま
ったりしないように、レボルバ装置毎に最適に調整す
る。

【００２３】しかしながら、この遅延時間はレボルバ装
置毎の固定値であり、対物レンズの装着状態（種類、本
数、取付け位置）の変化に対応できないため、対物レン
ズの装着状態によっては、クリックボール１９がＶ溝２
０にうまく係合しない恐れがある。また、レボルバ装置
の経年変化により、モータ１４への負荷やモータ特性そ
のものが変化したりすると、更にこの不具合が起こりや
すくなる。

【００２４】また、図１７に示される第３の従来例に於
いては、レボルバ３１の制動を開始するための対物レン
ズの数に対応した減速マーク３８は、所望の対物レンズ
を正確で且つ迅速に目標位置に位置決めするため、コー
ドディスク３７上に最適な寸法に形成されている。

【００２５】しかしながら、やはりこの第３の従来例に
於いても、減速マーク３８によって引起こされるレボル
バ３１の制動は各レボルバ装置毎に固定であり、上述し
た対物レンズの装着状態や経年変化には十分対応するこ
とができないという課題を有している。

【００２６】また、上述した第１乃至第３の従来例に共
通の課題として、切換先の対物レンズの種類に応じてモ
ータの制動条件を変えることができないという点が挙げ
られる。

【００２７】特に、油侵対物レンズや水侵対物レンズ等
の液侵対物レンズを顕微鏡等の光学装置の観察光軸に位
置決めする場合、気泡の発生が課題となる。手動操作に
より対物レンズの切換えを行う時は、気泡ができる限り
発生しないようにゆっくりと慎重に切換操作を行えば良
い。しかしながら、従来の電動化された対物レンズの切
換装置では、切換先の対物レンズの種類によらず常に同
じ制動動作であったため、水や油の付着した試料面に対
物レンズの先端が勢いよく接触してしまい、気泡の発生
が避けられないという不具合があった。

【００２８】この発明は上記実状に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、各対物レンズを光軸に正確に位
置決めするための組立調整が容易で、対物レンズの装着
状態やレボルバの経年変化に影響を受けず、迅速且つ確
実に切換動作が可能な対物レンズ切換装置を提供するこ
とにある。

【００２９】また、この発明の他の目的は、切換先の対
物レンズの種類に応じて最適な切換動作が可能な対物レ
ンズ切換装置を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る対物レンズ切換装置では、複数の対物レンズが装着可
能なターレットと、このターレットを電気的に回動させ
るための駆動手段と、この駆動手段による回動力をター
レットに伝達するための伝達手段と、上記複数の対物レ
ンズのうち何れか１つの対物レンズを光学装置の光軸に
正確に位置決めするための機械的な係合手段と、上記対
物レンズの切換指令を入力するための操作手段と、この
操作手段からの切換指令に応じて上記駆動手段の回動を
制御する制御手段とを備え、上記対物レンズのそれぞれ
が択一的に光学装置の光軸に位置決めされる対物レンズ
切換装置に於いて、上記ターレットの回動位置が上記係
合手段の係合範囲内にあることを検出する係合検出手段
と、上記ターレットの角度変位を検出する角度検出手段
とを具備し、上記係合検出手段と角度検出手段の信号に
基いて、上記制御手段が上記駆動手段の制動位置を決定
することを特徴とする。

【００３１】また、請求項２に係る対物レンズ切換装置
では、上記制御手段が、上記角度検出手段が上記操作手
段からの切換指令に応じて必要とされるターレットの回
転角度よりも小さい第１の回転角度を検出した後に上記
駆動手段の制動を行って低速駆動とし、次に上記角度検
出手段が上記第１の回転角度より大きい第２の回転角度
を検出した後に上記駆動手段を完全に停止させる制動を
行うことを特徴とする。

【００３２】更に、請求項３に係る対物レンズ切換装置
では、更に上記複数の対物レンズの切換動作中の部分的
な動作範囲に於ける動作速度を計測する計測手段を具備
し、この計測手段で計測された時間を予め設定された所
定の時間と比較することによって、上記駆動手段の制動
条件を変更することを特徴とする。

【００３３】請求項１に記載の対物レンズ切換装置によ
れば、制御手段はターレットが上記係合検出手段の検出
範囲から脱した回転位置からの角度変位を角度検出手段
より読込み、角度変位が予め定められた所定の角度にな
ったならば駆動手段に制動開始の指令を与える。係合検
出手段の検出範囲、より正確には検出範囲の中心位置と
機械的な係合手段によるターレットの係合位置とが正確
に合致していれば、制御手段が駆動手段に制動開始の指
令を与えるタイミング、すなわち制動を開始するターレ
ットの回転位置を常に正確に定めることができる。した
がって、係合検出手段の検出範囲の中心とターレットの
係合位置との調整のみを行えば、ギヤ等の伝達手段によ
るバックラッシュの影響を受けることなく、ターレット
を係合手段に確実に係合させることが可能であるため、
短時間の調整で信頼度の高い対物レンズ切換動作を実現
することができる。

【００３４】また、請求項２に記載の対物レンズ切換装
置によれば、第１の回転角度すなわち係合手段による係
合範囲の手前でターレットが十分に減速されて低速駆動
の状態となり、その後第２の回転角度すなわちターレッ
トが係合手段による係合範囲に入るとほぼ同時に駆動手
段を完全に停止させるため、対物レンズの重量による慣
性の影響がより少なくなり、確実にターレットを係合手
段に係合させることが可能である。

【００３５】更に、請求項３に記載の対物レンズ切換装
置によれば、計測手段によって計測されたターレットの
動作速度が予め定められた基準の動作速度に比較して速
い場合には、ターレットが係合手段の係合範囲を乗り越
えてしまう恐れがあるので、駆動手段の制動力を強くす
る。または、制動開始位置を係合範囲のより手前に設定
する。逆に、計測手段によって計測されたターレットの
動作速度が上記基準の動作速度より遅い場合には、駆動
手段の制動力を弱くする。或いは、制動開始位置を係合
範囲のより近くに設定する。

【００３６】実際に計測されたターレットの動作速度と
予め定めた基準の動作速度との差により、駆動手段の制
動力あるいは制動開始位置をどの程度変更するかは、予
め実験的に最適値を求めておき、制御手段の内部に参照
テーブルとして記憶しておく。このような制御を行うこ
とにより、対物レンズの装着状態が途中で変わって駆動
手段への慣性負荷が変化したり、ターレット回転部の機
械的な抵抗が経年的に変化することにより駆動手段への
負荷が変化しても、それぞれの状態に合わせて駆動手段
への最適な制動が可能であるため、常に安定した対物レ
ンズ切換動作が実現できる。

【００３７】また請求項３に係る対物レンズ切換装置で
は、上記計測手段による時間計測が、操作手段からの切
換指令に応じたターレットの切換動作パターンに対応し
て行い、計測値をそれぞれ個別に制御手段に記憶するこ
とで、ターレットの切換動作パターン毎に駆動手段の制
動条件を変更することも可能である。

【００３８】顕微鏡等の拡大観察装置に於いては、対物
レンズと観察試料との相対距離（ＷＤと称する）が短
く、特に高倍率の対物レンズほどＷＤが極端に小さいた
め、観察に供する所望の対物レンズ以外の装着対物レン
ズは観察試料の表面からできる限り遠ざけることが望ま
しい。そこで、通常はターレットを水平から１５〜２０
ｄｅｇ程度傾けて構成している。この場合、同じ重量、
同じ重心位置をもつ対物レンズが最大本数装着されてい
る場合を除いて、対物レンズの偏荷重によりターレット
には回転モーメントが発生する。したがって、同じタイ
ミング、同じ条件で制動をかけても、対物レンズの切換
動作パターンによってはオーバーランやショートランが
発生する恐れがある。

【００３９】ターレットの切換動作パターンは、例えば
装着可能な対物レンズの数が５個であったとすると、全
部で５×４＝２０通り存在するが、ターレットの切換動
作パターン毎に駆動手段の制動条件を変更することが有
効であるのは、上述した理由によるものである。したが
って、対物レンズ切換動作パターン毎に測定したターレ
ットの動作速度に基いて駆動手段の制動条件を最適に設
定できるので、対物レンズの装着状態に合わせて最適な
対物レンズ切換動作が実現できる。

【００４０】また、上記動作速度の繰返し測定により、
対物レンズによるターレットの負荷状態を把握すること
ができるという利点も有する。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【００４２】図１はこの発明の第１の実施の形態となる
対物レンズ切換装置の構成を示す断面図、図２は図１の
ターレットの概略構成を示す平面図である。

【００４３】図示されない顕微鏡等の光学装置の本体に
取付けられる取付部材５１には、支持部材５２が固定さ
れ、この支持部材５２に回転部材としてのターレット５
３が、ガイドとなる多数のボール５４を介して回動可能
に支持されている。ターレット５３は、異なる倍率を有
する複数（この例では５個）の対物レンズ５５ａ〜５５
ｅが装着可能な対物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅを有し
ている。また、観察に供する対物レンズ以外の対物レン
ズを観察試料から遠避けるため、その回転軸５３ｒが観
察光軸に対して１５度の傾きを有している。

【００４４】ターレット５３の外周部分には、５個の対
物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅに対応した係合溝Ｖａ〜
Ｖｅが、円周上の５ヶ所に形成されている。一方、支持
部材５２の上面には、先端にクリックボール５６が固着
された板ばね５７が固定されている。この板ばね５７
は、クリックボール５６をターレット５３の外周の係合
溝Ｖａ〜Ｖｅに押付けるように作用するもので、クリッ
クボール５６が係合溝Ｖａ〜Ｖｅに係合された時、ター
レット５３上に装着された各対物レンズ５５ａ〜５５ｅ
が光軸に正確に一致するようになっている。これらの板
ばね５７及びクリックボール５６は、ターレット５３と
支持部材５２との間で所定の係合力を有して接触する係
合手段を構成している。

【００４５】上記取付部材５１には固定板５８が延設さ
れており、この固定板５８にはモータ固定部材５９を介
してモータ６０が取付けられている。ターレット５３の
外周には、モータ６０の回転を減速しながらターレット
５３に回転を伝達するための歯車６１が設けられてい
る。この歯車６１は、モータ６０の回転軸６０ｒに固定
された歯車６２と噛合するように構成されている。

【００４６】また、ターレット５３の外周部分には、対
物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅに対応した５個の切欠部
６３ａ〜６３ｅを有する円盤状の検知板６３が固定され
ている。一方、取付部材５１には、この検知板６３に相
対するようにフォトインタラプタ等のフォトセンサ６５
が、取付板６４を介して固定されている。そして、これ
ら検知板６３とフォトセンサ６５とが、係合センサ７４
を構成している。

【００４７】この係合センサ７４は、ターレット５３の
係合溝Ｖａ〜Ｖｅとクリックボール５６とが係合してい
る時に所定の検出出力を発生すると共に、ターレット５
３の係合溝Ｖａ〜Ｖｅとクリックボール５６の係合によ
るターレット５３の各停止位置が、検知板６３の各切欠
部６３ａ〜６３ｅによる係合センサ７４の検出幅の中心
位置と正確に合致するように位置調整されている。

【００４８】上記モータ６０の回転軸６０ｒに固定され
た歯車６２には、放射状に均等に多数のスリットが形成
されたスリット板６６が取付けられており、このスリッ
ト板６６に相対するようにフォトインタラプタ等のフォ
トセンサ６７がモータ固定部材５９に取付けられてい
る。つまり、このスリット板６６とフォトセンサ６７
は、モータ６０の回転軸６０ｒの角度変位に応じてパル
ス信号を発生するようになっている。また、上記スリッ
ト板６６とフォトセンサ６７は、モータ６０の回転角度
を検出する角度センサ７５を構成している。

【００４９】更に、ターレット５３には３個の識別子、
例えば指標用磁石６８が、そしてこれら指標用磁石６８
と相対する支持部材５２の円周上には３個のセンサ、例
えば磁気を検知するホール素子６９が、それぞれ取付け
られている。これら指標用磁石６８とホール素子６９と
により、対物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅを識別するた
めの種別センサ７３が構成されている。

【００５０】次に、この種別センサ７３による対物レン
ズ取付部５３ａ〜５３ｅの識別方法について説明する。

【００５１】図２に示されるように、ターレット５３上
の３個のホール素子６９ａ、６９ｂ、６９ｃは、５個の
各対物レンズ５５ａ〜５５ｅが観察光軸上に位置する時
に、３個の指標用磁石６８ａ〜６８ｃの何れかと相対
し、且つ５個の対物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅに設け
られている孔に応じて、各々異なったデジタル符号を形
成するように構成されている。

【００５２】図３は、これら３個のホール素子６９ａ〜
６９ｃによるデジタル符号の論理関係を表した図であ
る。図２及び図３に於いて、黒丸印は磁石があることを
表し、白丸印は磁石がないことを表している。

【００５３】次に、本実施の形態の電気制御系の構成に
ついて説明する。

【００５４】図４は、この対物レンズ切換装置の電気制
御系の構成を示すブロック図である。

【００５５】図４に於いて、対物レンズ切換装置を含む
光学装置の各部を操作するための各種スイッチを備えた
コントローラ７１には、このコントローラ７１からの入
力信号を受けると共に、上述した種別センサ７３、係合
センサ７４、角度センサ７５の信号により、モータ６０
を回転、停止させるための信号を得るＣＰＵ７２が接続
されている。このＣＰＵ７２は、上記した信号に基い
て、ドライバ７６を介してモータ６０を駆動させる。Ｃ
ＰＵ７２は、更に図示されない光学装置の各部へ駆動信
号を送るようになっている。

【００５６】上記コントローラ７１のスイッチとして、
例えば目的の対物レンズを光軸上に位置させるための５
個の対物指定スイッチや、対物レンズの焦点を合わせる
ためのフォーカスつまみ、光源の明るさを調整する電圧
ボリューム等が備えられている。また、コントローラ７
１には、図示されないが、上記光学装置各部への操作指
令を入力するスイッチがを備えられると共に、対物レン
ズ切換装置を含む光学装置の各部の状態を表示する表示
部が備えられている。

【００５７】次に、このように構成された対物レンズ切
換装置の第１の実施の形態の動作について、図５のフロ
ーチャートを参照して説明する。

【００５８】先ず、対物レンズ切換装置を含む図示され
ない顕微鏡等の光学装置の電源が投入されると、種別セ
ンサ７３が対物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅの何れが光
学装置の観察光軸上に位置しているかが検出され、これ
によりコントローラ７１の表示部（図示せず）に対物レ
ンズ取付部５３ａ〜５３ｅに対応した表示が行われる。

【００５９】ステップＳ１にて、コントローラ７１のス
イッチにより対物レンズ切換指令が入力されると、ステ
ップＳ２にて、ＣＰＵ７２が種別センサ７３で検知され
ている現在の対物レンズ取付部５３の種別と、コントロ
ーラから入力された切換先の対物レンズ取付部５３ａ〜
５３ｅの種別とが比較されて、ターレット５３の回転方
向と切換段階数（１段階は隣接する対物レンズ取付部へ
の切換え）とが判断される。これにより、ドライバ７６
にモータ６０の回転が指示される。

【００６０】このモータ６０が始動された後、ステップ
Ｓ３に於いて、係合センサ７４によりターレット５３の
係合が外れたか否かが判断される。ここで、上記係合が
外れたことが検出された時点で、ステップＳ４に進んで
角度センサ７５は測定値が０にリセットされ、この位置
からの角度変位の計測が開始される。

【００６１】ＣＰＵ２１には、切換段階数に応じて、係
合センサ７４による係合解除検出時から切換先の対物レ
ンズ取付部５３ａ〜５３ｅの手前の制動開始時までのタ
ーレット５３の回転角θ_s と、クリックボール５６とタ
ーレット５３の係合溝Ｖａ〜Ｖｅが丁度係合する位置ま
でのターレット５３の回転角θ_c が、それぞれ予め設定
されている。

【００６２】そして、ステップＳ５に於いて、角度セン
サ７５による計測値が予め設定されたターレット５３の
回転角θ_s に相当するモータ軸６０ｒの回転角に達した
ことがＣＰＵ７２で判断される。ここで、制動開始位置
θ_s であると判断された場合は、ステップＳ６に進ん
で、ＣＰＵ７２からドライバ７６に、モータ６０の制動
指令が与えられる。

【００６３】ターレット５３はモータ６０の制動に伴っ
て減速されながら、その外周の係合溝Ｖａ〜Ｖｅの係合
範囲にクリックボール５６が入ってくると、ステップＳ
７にて、板ばね５７のたわみ力により、機械的な係合が
確保されて完全に停止される。

【００６４】次いで、ステップＳ８に於いて、モータ６
０の停止と同時に、ＣＰＵ７２では係合センサ７４の出
力が確認される。ここで、係合が確保されている場合に
は、ステップＳ１５に進む。一方、係合が確保されてい
ない場合には、エラー処理としてステップＳ９に移行す
る。

【００６５】すなわち、ステップＳ９にて、角度センサ
７５の信号が確認される。そして、この確認された信号
の計測値が予め設定されたターレット５３の回転角θ_c
と比較して大きい場合には、ステップＳ１０に進んでモ
ータ６０が回転可能な低速度で逆回転される。一方、回
転角θ_c と比較して小さい場合には、ステップＳ１２に
進んでモータ６０が同様に順回転される。

【００６６】そして、それぞれステップＳ１１及びＳ１
３にて、再び係合センサ７４の出力が確認されながら、
係合範囲に入ったことが確認されたならば、ステップＳ
１４に進んで、直ちにモータ６０が停止される。

【００６７】次に、ステップＳ１５にて、ＣＰＵ７２に
より種別センサ７３の出力が確認される。これにより、
コントローラ７１に入力された切換指令の対物レンズ取
付部５３ａ〜５３ｅと一致していることが確認された上
で、ステップＳ１６にて、コントローラ７１の表示部に
対物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅの種別が表示される。
この後、ステップＳ１７で、次の切換指令がコントロー
ラ７１より入力されるまで待機する。

【００６８】ここで、上述した一連の動作について、図
６のタイミングチャートを参照して、係合センサ７４及
び角度センサ７５とターレット５３の係合溝Ｖａ、Ｖｂ
との関係から、更に詳細に説明する。

【００６９】クリック形状は、ターレット５３の外周部
を直線上に伸ばし、そのうちの一部分を表している。Ｖ
型形状をした係合溝Ｖａ、Ｖｂは、ターレット５３の対
物レンズ取付部５３ａ、５３ｂに正確に対応している。

【００７０】係合センサ７４による係合検出範囲Δφ
は、クリックボール５６が板ばね５７の押圧力によりＶ
溝に引込まれる範囲（以下、単に係合範囲と記す）Δθ
よりも小さく設定されていて、係合検出範囲Δφの中心
が丁度Ｖ溝の中心と一致するように調整されている。ま
た、角度センサ７５は、ターレット５３の角度変位に応
じて等間隔にパルス状の信号を出力し、２つのＶ溝間を
ターレット５３が回転する時の総パルス数Ｎは、設計的
に、例えば数十パルスに設定されている。

【００７１】コントローラ７２からの指令により、対物
レンズ取付部５３ａから５３ｂに切換えられる場合、先
ずモータ６０が始動されて、ターレット５３が係合溝Ｖ
ａの中心からΔφ／２だけ回転すると、係合センサ７４
の検出出力がハイ（Ｈ）レベルからロー（Ｌ）レベルに
切換わる。ＣＰＵ７２では、この時点で角度センサ７５
からの計測値がリセットされ、この位置からの角度変位
が角度センサ７５から出力されるパルス数として計測さ
れる。

【００７２】そして、角度センサ７５からのパルス数が
Ｎ_s となった時点で、ＣＰＵ７２からはモータ６０の制
動を指示する信号がドライバ７６に供給される。角度セ
ンサ７５のパルス数Ｎ_s は、この位置でモータ６０の制
動が開始された場合にターレット５３の停止位置が必ず
係合範囲Δθ内に入るように設定されている。したがっ
て、このタイミングでモータ６０が制動されれば、ター
レット５３の係合溝Ｖｂにクリックボールが引込まれ、
対物レンズ取付部５３ｂが正確に光軸に一致する位置で
ターレット５３が停止する。

【００７３】以上のように、第１の実施の形態では、係
合手段による係合が外れた時点からのターレットの回転
角を角度センサにより計測し、この計測値が予め設定さ
れた所定の角度になった時にモータの制動を開始するよ
うにしたので、モータの回転をターレットに伝達するギ
ヤのバックラッシュに全く影響を受けずにモータの制動
位置を正確に設定することができる。また、ターレット
を確実に係合させるための調整作業は、係合センサの検
出範囲とＶ溝の係合範囲の調整のみで良いため、治具等
により短時間で正確に調整できるという利点を有してい
る。

【００７４】したがって、この第１の実施の形態は、短
時間の調整で信頼度の高い対物レンズ切換動作を実現す
ることができるという請求項１の発明に係る効果が期待
できるものである。

【００７５】尚、この第１の実施の形態に於いて、ター
レットを回転させるためのモータはターレットの外側に
配置したが、これに限らずどのような配置であっても良
い。例えば、ターレットの外周部分の係合部の内側にギ
ヤを設け、このギヤと噛合するようにモータをターレッ
トの内側に配置することも可能である。

【００７６】また、モータ軸のギヤと、ターレットに取
付けられたギヤとの間にアイドラギヤを設けても良い。
この場合には、モータ配置の自由度が増すことになる。

【００７７】次に、この発明の第２の実施の形態につい
て説明する。

【００７８】この第２の実施の形態は、上述した第１の
実施の形態と同一の構成であり、その制御方法のみが異
なるものである。

【００７９】図７は、この発明の第２の実施の形態の制
御方法を示すタイミングチャートである。

【００８０】第２の実施の形態は、ターレットの制動
時、係合手段による係合範囲の手前でターレットを十分
に減速して低速駆動し、その後ターレットが係合手段に
よる係合範囲に入るとほぼ同時にモータを完全停止させ
る、という二段階のステップを踏むものである。

【００８１】上述したように、図中、Ｖ型形状をなした
係合溝Ｖａ、Ｖｂは、ターレット５３の対物レンズ取付
部５３ａ、５３ｂに正確に対応している。係合センサ７
４による係合検出範囲Δφは係合範囲Δθよりも小さく
設定されていて、係合検出範囲Δφの中心が丁度Ｖ溝の
中心と一致するように調整されている。

【００８２】また、角度センサ７５からは、ターレット
５３の角度変位に応じて等間隔にパルス状の信号が出力
される。２つのＶ溝間をターレット５３が回転する時の
総パルス数Ｎは、設計的には、例えば数十パルスに設定
されている。

【００８３】以上の位置関係は、上述した第１の実施の
形態と全く同じである。

【００８４】対物レンズ取付部５３ａから５３ｂに切換
える場合、モータ６０が始動されてターレット５３が係
合溝Ｖａの中心からΔφ／２だけ回転すると、係合セン
サ７４の検出出力がＨレベルからＬレベルに切換わる。
ＣＰＵ７２は、この時点で角度センサ７５からの計測値
をリセットし、この位置からの角度変位を角度センサ７
５から出力されるパルス数として計測する。ここまでの
動作も値第１の実施の形態と同じである。

【００８５】次に、角度センサ７５からのパルス数がＮ
₁ となった時点で、ＣＰＵ７２からモータ６０の減速を
指示する信号がドライバ７６に供給される。角度センサ
７５のパルス数Ｎ₁ は、この位置でモータ６０の減速を
行った場合に、ターレット５３が係合範囲Δθ内に入る
手前で所定の回転速度まで必ず減速することができるよ
うに予め設定されている。そして、モータ６０の減速に
よりターレット５３の回転が所定の低速度となった後、
角度センサ７５のパルス数がＮ₂ となった時に、ＣＰＵ
７２からモータ６０を完全に停止させるための信号がド
ライバ７６に供給される。

【００８６】角度センサ７５のパルス数Ｎ₂ は、この値
を計測した時に丁度クリックボール５６が係合溝Ｖｂの
係合範囲Δθに入るように予め設定されている。モータ
６０の減速及び完全停止のための方法としては、モータ
の端子間を短時間ショートさせる方法が一般的であり、
ブレーキ力の点からも効果が大きい。

【００８７】図８は、第２の実施の形態の動作に於ける
モータ電流の変化を説明するタイミングチャートであ
る。この図８は、角度センサ７５のパルス数がＮ₁ とな
った時にモータ６０の端子間を微小時間ショートさせ
（この時逆電流が流れる）て減速し、その後モータ６０
に低電圧をかけることで該モータ６０を低速駆動した
後、角度センサ７５のパルス数がＮ₂ となった時に再び
モータ６０の端子間を所定時間ショートさせてモータ６
０の回転を停止させることを示している。

【００８８】以上のような制御方法を採用することによ
り、ターレットが係合手段の係合範囲に入る時点ではタ
ーレットの回転が十分に減速されて一定の低速度で回転
している。したがって、対物レンズの装着状態の相違に
よる慣性負荷の影響を受けずに、迅速且つ確実にターレ
ットの係合を確保できるという効果を有する。しかも第
２の実施の形態では、減速のための特別なセンサを必要
としないため、上述した第１の実施の形態と同様に構成
が簡単であるという利点も有している。

【００８９】次に、この発明の第３の実施の形態となる
対物レンズ切換装置について説明する。

【００９０】この第３の実施の形態は、上述した第１及
び第２の実施の形態とは電気的な構成と、その制御方法
が異なるもので、その他の機械的な構成や、係合センサ
及び角度センサとクリック形状との位置関係等は第１及
び第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

【００９１】図９は、この発明の第３の実施の形態の電
気系の構成を示すブロック図である。

【００９２】図９に於いて、対物レンズ切換装置を含む
光学装置の各部を操作するための各種スイッチを備えた
コントローラ８１には、このコントローラ８１からの入
力信号を受けると共に、種別センサ７３、係合センサ７
４、角度センサ７５の信号により、モータ６０を回転、
停止させるための信号を得るＣＰＵ８２が接続されてい
る。このＣＰＵ８２は、上記した信号に基いて、ドライ
バ８３を介してモータ６０を駆動させる。

【００９３】また、ＣＰＵ８２には、毎回の切換動作中
の部分的な動作速度を基に減速開始位置を決定するため
の参照テーブルを記憶しておくためのメモリ８４が接続
されている。更に、ＣＰＵ８２は、更に図示されない光
学装置の各部へ駆動信号を送るようになっている。

【００９４】上記コントローラ８１は、上述した第１及
び第２の実施の形態と同様に、目的の対物レンズを光軸
上に位置させるための５個の対物指定スイッチや、対物
レンズの焦点を合わせるフォーカスつまみ、光源の明る
さを調整する電圧ボリューム等を備える。またコントロ
ーラ８１は、これら光学装置各部への操作指令を入力す
るスイッチを備えるとともに、対物レンズ切換装置を含
む光学装置の各部の状態を表示する表示部を備えてい
る。

【００９５】次に、この第３の実施の形態の動作につい
て、図１０のフローチャート及び図１１のタイミングチ
ャートを参照して説明する。

【００９６】ステップＳ２１にて、コントローラ８１の
スイッチにより対物レンズ切換指令が入力されると、ス
テップＳ２２に進んでＣＰＵ８２によってターレット５
３の回転方向と切換段階数（１段階は隣接する対物レン
ズ取付部への切換）とが判断されて、ドライバ８３にモ
ータ６０の回転が指示される。

【００９７】そして、ステップＳ２３にて、モータ６０
の始動後、係合センサ７４によりターレット５３の係合
が外れたことが検出された時点で、角度センサ７５は測
定値が０にリセットされ、ステップＳ２４に進んでこの
位置からの角度変位の計測が開始される。同時に、ＣＰ
Ｕ８２で、角度変位の計測開始時からの時間がモニタさ
れながら、ステップＳ２５にて予め設定された基準時間
ｔ_R に達した時に、角度センサ７５からの角度変位計測
値（Ｎｔ_R ）と基準時間ｔ_R の関係から動作速度が算出
される。

【００９８】更に、ステップＳ２６にて、ＣＰＵ８２に
よって、算出された動作速度がメモリ８４内の参照テー
ブルと比較されて、今回の切換動作に於ける減速位置Ｎ
₁ が決定される。参照テーブルは、予め一定の条件下で
動作させた時の基準の動作速度と最適な減速開始位置と
が実験的に定められ、基準の動作速度からの偏差と減速
開始位置のオフセット量（ΔＮ₁ ）との関係が、データ
として記憶されるようにする。

【００９９】その後、ステップＳ２７にて、角度センサ
７５の計測値が今回決定された減速開始位置（Ｎ₁ ）と
なった時点で、ＣＰＵ８２からモータ６０の減速指令が
ドライバ８３に供給される。そして、ステップＳ２８に
てモータ６０の減速によりターレット５３の回転が所定
の低速度となった後、ステップＳ２９で角度センサ７５
のパルス数がＮ₂ になると、ステップＳ３０で、ＣＰＵ
８２からモータ６０を完全に停止させるための信号がド
ライバ８３に供給される。角度センサ７５のパルス数Ｎ
₂ は、この値を計測した時に丁度クリックボール５６が
係合溝Ｖｂの係合範囲に入るように予め設定されてい
る。

【０１００】モータ６０の停止後、ステップＳ３１にて
ＣＰＵ８２により係合センサ７４の出力が確認される。
ここで、係合範囲Δθに入っていることが確認された
ら、ステップＳ３３に進む。一方、係合範囲Δθに入っ
ていない場合には、上述した第１及び第２の実施の形態
と同様に、ステップＳ３２に移行して係合を確保するた
めのエラー処理が行われる。

【０１０１】ステップＳ３３では、ＣＰＵ８２により種
別センサ７３の出力が確認される。ここで、コントロー
ラ８１の入力された切換指令の対物レンズ取付部５３ｂ
と一致していることが確認された上で、ステップＳ３４
に進んで、コントローラ８１の表示部に対物レンズ取付
部の種別３ｂが表示される。次いで、ステップＳ３５に
て、次の切換指令がコントローラ８１より入力されるま
で待機する。

【０１０２】このように、第３の実施の形態では、毎回
の切換動作の途中で予め設定された基準時間内の動作速
度が算出され、この動作速度がメモリ内の参照テーブル
と比較されてモータの減速開始位置が決定されるように
したので、対物レンズの装着状態が途中で変わって駆動
手段への慣性負荷が変化したり、ターレット回転部の機
械的な抵抗が経年的に変化することにより駆動手段への
負荷が変化しても、毎回の切換動作に合わせてモータの
減速位置を最適に設定することが可能である。

【０１０３】この結果、ターレットの減速位置がクリッ
ク溝の手前過ぎたり、オーバーランしてクリック溝に係
合されなかったりすることなく、常に安定した対物レン
ズ切換動作を実現することができる。

【０１０４】尚、上述した第３の実施の形態では、ター
レットの動作速度を計測するのに、基準時間ｔ_R に於け
る角度センサのパルス数Ｎｔ_R で計測したが、予め設定
したパルス数Ｎ_R の回転に要する時間ｔ_NRを計測するよ
うにしても良い。

【０１０５】次に、この発明の第４の実施の形態につい
て説明する。

【０１０６】この第４の実施の形態は、上述した第３の
実施の形態が毎回の切換動作時に動作速度を計測して減
速位置を決定したのに対し、前回の同じ切換動作パータ
ンの動作速度を用いて、今回の切換動作パターンの減速
位置を決定するというものである。

【０１０７】尚、第４の実施の形態の構成は、上述した
第３の実施の形態と同一であるため説明を省略する。

【０１０８】以下、第４の実施の形態の動作について、
図１２のフローチャートを参照して説明する。

【０１０９】先ず、ステップＳ５１にて、コントローラ
８１のスイッチにより、対物レンズ切換指令が入力され
ると、この切換動作パターンが電源投入後最初の動作で
あるか否かがステップＳ５２に於いて判断される。ここ
で、最初の動作の場合には、上述した第３の実施の形態
と同様に動作が開始されて、その動作中の動作速度が計
測されて減速位置が決定される。このステップＳ６８〜
Ｓ８０の処理過程は、上述した第３の実施の形態に於け
る図１０のフローチャートのステップＳ２２〜Ｓ３４の
処理動作と同様であるので説明を省略する。

【０１１０】上記ステップＳ６８〜Ｓ８０の処理により
減速位置が決まったならば、ＣＰＵ８２によりこのデー
タがこの切換動作パターンの初回の減速位置としてメモ
リ８４に書込まれる。決定された減速位置でのモータ６
０の減速、停止位置でのモータ６０の停止、係合確認、
エラー処理、種別検知と表示というその後の一連の動作
についても、第３の実施の形態と同様である。

【０１１１】一方、上記ステップＳ５１でコントローラ
８１からの対物レンズ切換指令が入力され、ステップＳ
５２にて、この切換動作パターンが電源投入後現在まで
に既に経験したパターンであることが判断された場合
は、ステップＳ５３に進む。

【０１１２】そして、先ず、このステップＳ５３にて、
ＣＰＵ８２によってメモリ８４内に蓄積されている参照
データ、すなわち前回の同じ動作パターンに於ける減速
位置データが読出されて、今回の動作に於ける減速開始
位置に設定される。同時に、ＣＰＵ８２によりターレッ
ト５３の回転方向と切換段階数とが判断され、ステップ
Ｓ５４にてドライバ８３にモータ６０の回転が指示され
る。

【０１１３】モータ６０の始動後、ステップＳ５５に於
いて係合センサ７４によりターレット５３の係合が外れ
たことが検出された時点で、角度センサ７５は測定値が
０にリセットされる。そして、ステップＳ５６にて、こ
の位置からの角度変位の計測が開始される。

【０１１４】次いで、ステップＳ５７に於いて、この計
測値が先に設定された今回の減速位置に達すると、ＣＰ
Ｕ８２からモータ６０の減速指令がドライバ８３に供給
される。この時、ステップＳ５８にて、ＣＰＵ８２で係
合が外れたことが検出されてから今回の減速位置に達す
るまでの時間が計測される。そして、この計測された時
間と予め定められた減速位置に対応した基準時間とが比
較されることにより、ステップＳ５９で、今回の減速位
置が適切であったかどうかが判断されたうえで、次回の
減速位置が決定される。それと共に、このデータがメモ
リ８４内のデータテーブルに書込まれる。

【０１１５】そして、ステップＳ６０にて、モータ６０
が減速されることにによりターレット５３の回転が所定
の低速度となった後、ステップＳ６１に於いて、角度セ
ンサ７５のパルス数がＮ₂ となった時に、ＣＰＵ８２か
らモータ６０を完全に停止させるための信号がドライバ
８３に供給される。パルス数Ｎ₂ の設定に関しては、上
述した第３の実施の形態と同様である。

【０１１６】以降、ステップＳ６２〜Ｓ６６に於けるモ
ータ停止後の係合確認、エラー処理、種別検知及び表示
という一連の動作についても、上述した第３の実施の形
態に於ける図１０のフローチャートのステップＳ３０〜
Ｓ３４と同様であるので説明を省略する。そして、ステ
ップＳ６７に進んで、次の切換指令がコントローラ８１
より入力されるまでの待機状態となり、動作が完了す
る。

【０１１７】以上のように、第４の実施の形態に於いて
は、前回の同じ対物レンズ切換パターンの時に決定され
た減速位置を今回の減速位置としてメモリから読出し、
この減速位置までに要した時間から次の同じ切換パター
ンに於ける減速位置をその都度メモリに書込み更新する
ようにしたので、対物レンズ切換パターン毎に最適なモ
ータの減速位置を得ることができる。

【０１１８】また、上述した第３の実施の形態に比べて
広い範囲でターレットの動作状態を検出してから次の動
作に於ける減速位置を決定するようにしたので、より正
確に減速位置を設定することができる。

【０１１９】尚、この第４の実施の形態に於いては、同
じ切換動作パターンに対して１回毎に減速位置のデータ
を更新するようにしたが、途中で対物レンズの取付状態
やターレットの機械的な負荷特性がさほど変化しない場
合には、減速位置データの更新を間引いても良い。

【０１２０】また、第３及び第４の実施の形態に於い
て、ターレットの実際の駆動速度に応じてモータの減速
位置を変更するようにしたが、減速位置は固定したまま
減速のためのモータ端子のショート時間や停止タイミン
グまでの低速駆動時の駆動速度を変更するようにしても
良い。

【０１２１】次に、この発明の第５の実施の形態につい
て説明する。

【０１２２】この第５の実施の形態は、切換先の対物レ
ンズが油侵対物レンズや水侵対物レンズ等の液浸対物レ
ンズであった場合のみ、通常の乾燥系（ドライ）対物と
は異なる制動を行うことにより、光軸に位置決めされた
時の気泡の発生を抑制しようとするものである。

【０１２３】第５の実施の形態の構成は、上述した第３
及び第４の実施の形態と同じであるため説明を省略す
る。

【０１２４】ここで、第５の実施の形態の動作につい
て、図１３のフローチャートを参照して説明する。

【０１２５】この第５の実施の形態の場合、先ず最初に
ターレット５３の各対物レンズ取付部５３ａ〜５３ｅに
装着された対物レンズの種類は、コントローラ８１から
入力されて初期設定されている。

【０１２６】ステップＳ８１にて、コントローラ８１の
スイッチにより対物レンズ切換指令が入力されると、ス
テップＳ８２に於いて入力された切換先の対物レンズの
種類が判断される。ここで、ドライ対物レンズである場
合にはステップＳ８３〜Ｓ８９の処理が実行されるが、
上述した第３の実施の形態に於ける図１０のステップＳ
２２〜Ｓ２８と全く同様に動作するので、ここでは説明
を省略する。

【０１２７】上記ステップＳ８２に於いて、切換先の対
物レンズが液浸対物レンズであると判断された場合に
は、ステップＳ９０に進んで、ＣＰＵ８２によりメモリ
８４内の参照テーブルから液浸対物レンズ用の減速位置
が読出されて、今回の切換動作に於ける減速位置に設定
される。次いで、ステップＳ９１にてターレット５３の
回転が始動された後、ステップＳ９２にて係合範囲から
脱出されると、ステップＳ９３で角度変位の計測が開始
される。

【０１２８】そして、ステップＳ９４にて、角度変位が
先に設定された液浸対物用の減速位置に達したならば、
ステップＳ９５に進み、ＣＰＵ８２からドライバ８３に
減速のための信号が送られてモータ６０が減速される。
この場合、減速された後の駆動速度は、通常のドライ対
物レンズの場合よりも可能な限り遅くする。そして、ド
ライ対物レンズの場合と同様に係合範囲に達したなら
ば、モータ６０が停止される。

【０１２９】以後のステップＳ９６〜Ｓ１０２の処理動
作は、上述した第３の実施の形態にのドライ対物レンズ
の場合と同様であり、図１０のステップＳ２９〜Ｓ３５
と全く同様に動作するので、ここでは説明を省略する。

【０１３０】このように、第５の実施の形態によれば、
切換先の対物レンズが液浸対物レンズであった場合に、
ドライ対物の場合とは異なる減速位置（係合位置のより
手前側）でモータを減速させ、しかも極低速度で係合位
置まで駆動した後にモータを停止させるので、液浸対物
レンズの先端が観察試料上面の油や水等に接触するとき
の衝撃を緩和させる結果、液浸対物レンズが光軸に位置
決めされた時の気泡の発生を大幅に抑制することができ
る。

【０１３１】尚、この発明の上記実施態様によれば、以
下の如き構成を得ることができる。

【０１３２】すなわち、 （１） 複数の対物レンズが装着可能なターレットと、
このターレットを電気的に回動させるための駆動手段
と、この駆動手段による回動力をターレットに伝達する
ための伝達手段と、上記複数の対物レンズのうち何れか
１つの対物レンズを光学装置の光軸に正確に位置決めす
るための機械的な係合手段と、上記対物レンズの切換指
令を入力するための操作手段と、この操作手段からの切
換指令に応じて上記駆動手段の回動を制御する制御手段
とを備え、上記対物レンズのそれぞれが択一的に光学装
置の光軸に位置決めされる対物レンズ切換装置に於い
て、上記ターレットの回動位置が上記係合手段の係合範
囲内にあることを検出する係合検出手段と、上記ターレ
ットの角度変位を検出する角度検出手段とを具備し、上
記係合検出手段と角度検出手段の信号に基いて、上記制
御手段が上記駆動手段の制動位置を決定することを特徴
とする対物レンズ切換装置。

【０１３３】（２） 上記制御手段は、上記角度検出手
段が上記操作手段からの切換指令に応じて必要とされる
ターレットの回転角度よりも小さい第１の回転角度を検
出した後に上記駆動手段の制動を行って低速駆動とし、
次に上記角度検出手段が上記第１の回転角度より大きい
第２の回転角度を検出した後に上記駆動手段を完全に停
止させる制動を行うことを特徴とする上記（１）に記載
の対物レンズ切換装置。

【０１３４】（３） 上記対物レンズ切換装置は、更に
上記複数の対物レンズの切換動作中の部分的な動作範囲
に於ける動作速度を計測する計測手段を具備し、この計
測手段で計測された時間を予め設定された所定の時間と
比較することによって、上記駆動手段の制動条件を変更
することを特徴とする上記（１）若しくは（２）に記載
の対物レンズ切換装置。

【０１３５】（４） 上記計測手段は上記ターレットの
切換動作パターンに対応して時間計測を行い、上記制御
手段は上記計測手段で計測された計測値をそれぞれ個別
に記憶することにより上記対物レンズ切換動作パターン
毎に上記駆動手段の制動条件を最適に設定することを特
徴とする上記（３）に記載の対物レンズ切換装置。

【０１３６】（５） 上記対物レンズ切換装置は、更に
上記ターレットに取付けられる各対物レンズの種類を初
期設定するための入力手段を具備し、上記制御手段は、
この入力手段による設定及び上記操作手段からの切換指
令によって切換先の対物レンズの種類を判別すると共
に、判別された対物レンズの種類に応じて上記駆動手段
の制動条件を変更することを特徴とする上記（１）乃至
（３）の何れか１に記載の対物レンズ切換装置。

【０１３７】上記（１）の構成によれば、制動を開始す
るターレットの回転位置を常に正確に定めることができ
る。つまり、ギヤ等の伝達手段によるバックラッシュの
影響を受けることなく、ターレットを係合手段に確実に
係合させることが可能であるため、短時間の調整で信頼
度の高い対物レンズ切換動作が実現できるという効果を
有する。

【０１３８】また、上記（２）の構成によれば、対物レ
ンズの重量による慣性の影響がより少なくなり、確実に
ターレットを係合手段に係合させることが可能であると
いう効果を有する。

【０１３９】上記（３）の構成によれば、対物レンズの
装着状態が途中で変わって駆動手段への慣性負荷が変化
したり、ターレット回転部の機械的な抵抗が経年的に変
化することにより駆動手段への負荷が変化しても、それ
ぞれの状態に合わせて駆動手段への最適な制動が可能で
あるため、常に安定した対物レンズ切換動作が実現でき
るという効果を有する。

【０１４０】上記（４）の構成によれば、対物レンズの
装着状態に合わせて最適な対物レンズ切換動作を実現す
ることができるという効果を有する。

【０１４１】更に、上記（５）の構成によれば、油侵対
物レンズや水侵対物レンズ等の特殊な対物レンズが装着
されていても、駆動手段の制動条件を変更してターレッ
トの位置決め動作を特化し、気泡の発生等の不具合を抑
制することができる。

【０１４２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、各対物
レンズを光軸に正確に位置決めするための組立調整が容
易で、対物レンズの装着状態やレボルバの経年変化に影
響を受けず、迅速且つ確実に切換動作が可能な対物レン
ズ切換装置を提供することができる。また、切換先の対
物レンズの種類に応じて最適な切換動作が可能な対物レ
ンズ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】この発明の第１の実施の形態となる対物レンズ
切換装置の構成を示す断面図である。

【図２】図１のターレットの概略構成を示す平面図であ
る。

【図３】図２の３個のホール素子６９ａ〜６９ｃによる
デジタル符号の論理関係を表した図である。

【図４】対物レンズ切換装置の電気制御系の構成を示す
ブロック図である。

【図５】第１の実施の形態に於ける対物レンズ切換装置
の動作について説明するフローチャートである。

【図６】係合センサ７４及び角度センサ７５とターレッ
ト５３の係合溝Ｖａ、Ｖｂとの関係を説明するタイミン
グチャートである。

【図７】この発明の第２の実施の形態の制御方法を示す
タイミングチャートである。

【図８】第２の実施の形態の動作に於けるモータ電流の
変化を説明するタイミングチャートである。

【図９】この発明の第３の実施の形態の電気系の構成を
示すブロック図である。

【図１０】この発明の第３の実施の形態の動作について
説明するフローチャートである。

【図１１】この発明の第３の実施の形態の動作について
説明するタイミングチャートである。

【図１２】この発明の第４の実施の形態の動作について
説明するフローチャートである。

【図１３】この発明の第５の実施の形態の動作について
説明するフローチャートである。

【図１４】第１の従来例を示したもので、レボルバの切
り換え装置の構成を示した断面図である。

【図１５】第２の従来例を示したもので、レボルバ装置
の構成を示した図である。

【図１６】第２の従来例を示したもので、レボルバ装置
の構成を示したブロック図である。

【図１７】第３の従来例を示したもので、レボルバ回転
装置の構成を示した図である。

【符号の説明】

５１ 取付部材、 ５２ 支持部材、 ５３ ターレット、 ５３ａ〜５３ｅ 対物レンズ取付部、 ５３ｒ、６０ｒ 回転軸、 ５４ ボール、 ５５ａ〜５５ｅ 対物レンズ、 ５６ クリックボール、 ５７ 板ばね、 ５８ 固定板、 ５９ モータ固定部材、 ６０ モータ、 ６１、６２ 歯車、 ６３ 検知板、 ６３ａ〜６３ｅ 切欠部、 ６４ 取付板、 ６５、６７ フォトセンサ、 ６６ スリット板、 ６８ 指標用磁石、 ６９、６９ａ〜６９ｅ ホール素子、 ７１、８１ コントローラ、 ７２、８２ ＣＰＵ、 ７３ 種別センサ、 ７４ 係合センサ、 ７５ 角度センサ、 ７６、８３ ドライバ、 ８４ メモリ、 Ｖａ〜Ｖｅ 係合溝。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の対物レンズが装着可能なターレッ
   トと、このターレットを電気的に回動させるための駆動
   手段と、この駆動手段による回動力をターレットに伝達
   するための伝達手段と、上記複数の対物レンズのうち何
   れか１つの対物レンズを光学装置の光軸に正確に位置決
   めするための機械的な係合手段と、上記対物レンズの切
   換指令を入力するための操作手段と、この操作手段から
   の切換指令に応じて上記駆動手段の回動を制御する制御
   手段とを備え、上記対物レンズのそれぞれが択一的に光
   学装置の光軸に位置決めされる対物レンズ切換装置に於
   いて、 上記ターレットの回動位置が上記係合手段の係合範囲内
   にあることを検出する係合検出手段と、 上記ターレットの角度変位を検出する角度検出手段とを
   具備し、 上記係合検出手段と角度検出手段の信号に基いて、上記
   制御手段が上記駆動手段の制動位置を決定することを特
   徴とする対物レンズ切換装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記角度検出手段が上
   記操作手段からの切換指令に応じて必要とされるターレ
   ットの回転角度よりも小さい第１の回転角度を検出した
   後に上記駆動手段の制動を行って低速駆動とし、次に上
   記角度検出手段が上記第１の回転角度より大きい第２の
   回転角度を検出した後に上記駆動手段を完全に停止させ
   る制動を行うことを特徴とする請求項１に記載の対物レ
   ンズ切換装置。
3. 【請求項３】 上記対物レンズ切換装置は、更に上記複
   数の対物レンズの切換動作中の部分的な動作範囲に於け
   る動作速度を計測する計測手段を具備し、この計測手段
   で計測された時間を予め設定された所定の時間と比較す
   ることによって、上記駆動手段の制動条件を変更するこ
   とを特徴とする請求項１若しくは２に記載の対物レンズ
   切換装置。