JPS61116308A - 光学器械の補助調節機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下余白 〔産業上の利用分野〕 本発明は顕微鏡等の光学器械の補助調節機構に関し、特
に通常の粗／微調節シャフトと協働する調節機構であっ
て、載物台の対物レンズに対する移動などのように、一
つの部材を他の部材に対して移動させるために代替物と
して使用される調節機構に関する。

〔従来の技術〕

従来の精密光学器械には共通に、一つの部材を他の部材
に対して移動させるための粗／微調節シャフトが用いら
れている。この粗／微調節シャフトはそれぞれ別体にな
っている場合と、精密器械においてはよく行われている
ように、同軸に取り付けられている場合とがある。どの
場合にも、調節シャフトは適宜の方法で載物台又はヘッ
ド組立体などの調節自在な部材に結合され、これによっ
てシャフトの回転が該可動部材に対応する比例的な運動
量を生じるようになされている。

以下余白 〔発明が解決しようとする問題点〕 用いられる器械のタイプによっては、従来用いられてい
る粗／微調節機構の多くは、複数の操作者が接近するの
に不便であり、従って操作し難かった。更に多くの場合
、粗調節も微調節も適切にはできない付加的な欠点があ
る。

通常の粗／徽調節機構による調節に代わる機構を提供せ
んとする多くの試みがなされている。米国特許第４，０
８３，２５６号（１９７８年４月１１日発行、権利者Ｍ
、５ｈｉｏ）はその代表的なものであり、中間調節機構
を具えた粗／微調節装置を開示している。

この装置は粗／微間におけるいずれかの調節を提供する
が、構造的に複雑であり、製造組み立てに高度の精密度
を要する。更にこの５ｈｉｏ特許の提供する中間調節は
粗／微調節機構の相互作用によって限定を受ける。この
機構のもう一つの欠点は、粗／微調節巻滲機構と同軸上
に取り付けられているので、複数の操作者で操作するの
に不便なことである。

米国特許出願第３８５．７３４号（１９８２年６月７日
出願、出願人Ｊａｍｅｓ八、Ｃ１へｒｋ本発明の発明者
）には、通常の粗／微調節の他に付加的な調節を行う装
置が開示されている。この装置は粗／微調節シャフトと
同軸に取り付けられているが、操作し易い機構を具えて
いる。しかしながら、この機構はいくつかの問題点を解
決してはいるが、機構がほんの僅かしか移動しないので
、調節の量が少ない。

従って畝上の機構は種々の問題、例えばコストの点、構
造が複雑で組み立てに熟練工を要し、部品の交換が困難
なことなどの欠点を有する。

〔発明の目的〕

後述するように、本発明の調節機構は、通常の粗／微調
節の他に選択し得る取り扱い易い補助の機構を提供する
ことによって、畝上の問題に解決を与えんとするもので
ある。この調節機構は経済的に製作でき、Ｎ車に組み立
てられ、且つ高精度を保ち得る。

即ち、本発明の補助調節機構は、顕微鏡などの精密光学
Ｐ、械に具えられた粗／微調節機構に結合されてこれを
駆動する。この補助機構は光学器械に取り付けられて、
粗／微調節機構の代替物を操作者に提供する。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 光学器械１０、例えば顕微鏡が第１図に示されている。

該器械は支持柱１２、該柱に低摩擦で動くように取り付
けられたスライド部材１４、該スライド部材１４を柱１
２に対して移動させる閉ループ駆動システム１６、及び
スライド部材１４並びに載物台やヘッドなどのこれに取
り付けられたすべての装置の重量を相殺するために駆動
システムにトルクを加えるスプリング付勢部材１８を具
えている。柱１２は、粗／徽調節４［機構１５と補助調
節機構１７を支持する基礎１３に固定されている。

第１図及び第２図に示されているように、柱１２は前壁
２２、後壁２４、側壁２６．２８を具えた細長い略箱型
゛をなす部材２０を存する。前壁２２は一対の相対する
側面３２．３４によって形成される垂直凹所３０を有す
る。ボール受け３６が側面３２に形成され、これに対応
するポール受け３８がそくそん３４に形成されている。

壁２２は、側面３２．３４に実質的に平行な側面５０．
５２を有する第２の垂直凹所４８を具えている。

前壁２２は壁２６と側面３２の間に形成されたＬ字型の
スロット４０を有する。第２図に示すように、スロット
４０の足４２は脚４４から側面３２の方へ延び、足４２
と側面３２の間に比較的薄い部分４６とヒンジ部分１６
１とを形成する。第１図に示すように、多くのねじ孔５
４が側面２６に形成され、調節ねじ５６を受は入れてい
る。

スライド部材１４は前部６０、後部６２及び側面６４．
６６を有する。ポール受け６８が側面６４に設けられて
いる。これに対応するポール受け７０が側面６６に設け
られている。スライド部材１４は第１．２図に７２．７
４で示されたポールベアリングを介して柱１２に取り付
けられている。

第１図によれば、支持柱１２は適宜な方法（図示示され
クレームされたような粗／徽調節機構１５を包含してい
る。簡単に云えば、この機構１５はベアリング８１．８
３．９６によって基礎１３内に回転自在に取り付けられ
た粗焦点合わせシャフト８０ををする。

一対の調節ノブ８２．８４が粗調節シャフトの両端に取
り付けられている。微調節シャフト８６が粗調節シャフ
ト８０内に同軸に取り付けられ、一対の対向する調節ノ
ブ８８．９０を有している。ヘアリング部材９６はボス
９８上に支持されている。

後述の目的のために、シャフト８０はプーリ１００、ケ
ーブル巻き取りリール１０４及びスプリング付勢部材１
８をも支持している。プーリ１００は取り付けねじ１０
２によってベアリング８１とボス９８間でシャフト８０
に固定されている。ケーブルリール１０４はねじ１０６
によってベアリング９６の隣で粗調節シャフト８０に固
定されている。ケーブルリールはスパイラル溝１０５を
有する。

スプリング付勢部材１８は粗調節シャフト８０に固定さ
れたスリーブ部材１１０の周りに嵌められた捩じりスプ
リング１０８を含む。第１図に示すように、捩じりスプ
リング１０８の端部１１２は基礎１３の孔１１３に固定
されている。他端１１４は、ケーブルリール１０４の隣
にねじ１１８によって粗調節シャフト８０に固定された
カラー１１６の孔１１５に固定されている。

第１図と第３図に図示され、第５．６図に模式的に示さ
れているように、閉鎖ループ駆動システム１６は、柱１
２の凹所４８内に収容されているシャフト１２２に回転
自在に取り付けられた第一プーリ１２０を有する。第二
及び第三プーリ１２４．１２６はスライド部材１４の側
面６２上にシャフト１２８によって回転自在に支持され
ている。非弾性体の可撓性の駆動ケーブル１３０が、粗
／微調節機構１５と共に第一、第二及び第三プーリに係
合している。ケーブル１３０の一端１３２は支点１３４
に固定され、該支点は柱の凹所４８に固定され、ここか
ら延在している。第５．６図に示されているように、ケ
ーブル１３０は支点１３４から下方に延在し、スライド
部材のプーリ１２６の周りに約１８０度巻いた後、柱の
プーリ１２０の後ろに回っている。ケーブル１３０はプ
ーリ１２０の周りに約１８０度巻き付いた後、下方に延
びてスパイラルをなすケーブルリール１０４の周りに数
回巻付く。該ケーブルリール１０４は前述のように粗／
倣調節機構１５に取り付けられている。ケーブル１３０
はリール１０４から上方に延び出し、プーリ１２４に約
１８０度巻付き、次いで下に延びてその端１３６がコイ
ルスプリング１３８に固定されている。このスプリング
１３８は柱１２に固定された支点１４０に取り付けられ
、ケーブル１３０に積極的な張力を与えてこれを緊張状
態に保つ。

第４図に示すように、補助調節機構１７は粗／微調節機
構１５に隣接して基礎１３に取り付けられている。機構
１７は調節自在なヘアリング・リテーナ組立体１４６．
１４８によって、基礎１３に回転自在に取り付けられた
シャフト１４４を有する。適宜なノブ１５０と１５２が
シャフト１４４の両端に取り付けられている。ブー１月
５４がシャフト１４４に取り付けられ、粗／微調節機構
１５に取り付けられたプーリ１００と略整列するように
なされている。プーリのベルト１５６はプーリ１００．
１５４のように歯付きであることが望ましい。

操作に当たり、操作者は適当なノブ（８２，８４、８８
．９０）を握って回転し、シャフト８０を回すと、ケー
ブル１３０はケーブルリール１０４の周りに巻かれる。

しかし、図面と前述の説明から明らかなように、ケーブ
ル１３０は端部１３２と１３６で柱１２に固定されて閉
ループを形成している。従って、ケーブル１３０の長さ
を変えることは不可能なので、この回転はリール１０４
の一方の側に成る量のケーブル１３０を巻取り、他方の
側から正確な量を引き出すに過ぎない。例えば、第５図
及び第６図を見れば、粗／漱調節機構１５を矢印１５８
で示す方向に、時計方向に回転させることによって、ケ
ーブル１３０とケーブル１２４．１２６は下に引き下げ
られる。又ブー１月２６の下降運動によって、ケーブル
１３０はプーリ１２０上を左側に引き上げられる。前述
のようにケーブルは閉ループシステムを形成しており、
プーリ１２４と１２６はスライド部材１４に固定されて
いるので、時計方向の回転はスライド部材１４の下降運
動をもたらす。明らかに、反時計方向の回転によってリ
ール１０４とプーリ１２０間においてケーブルは引き下
げられ、ブーＩＪ１２６従ってスライド部材１４は引き
上げられる。

部材１４は、種々の組立体が選択的に取り付け、取り外
しできるように設計されている。例えば、第２図に部分
的に示されているように、載物台１６０をスライド部材
１４に取り付けてもよい。利用の仕方によっては、適宜
なレンズを含むヘッド組立体を取り付けてもよい。これ
ら組立体間の重量の差を補償するために、スプリング付
勢部材１８が設けられ、簡単な調整によってこれを達成
することができる。この設計によって、スライド１４と
これに支持される組立体、例えば載物台１６０などはス
ライド部材の経路の略真中において、静力学的にバラン
スすることができる。これはスプリング付勢部材１８に
よって調節機構１５に加えられるトルクを調整すること
により達成される。

バランスさせることが好ましい。これを行うためには、
基礎１３の取り外し自在なカバー１６２を外して器械１
０の底に接近して、ケーブルリール１０４のねじ１０６
を緩めればよい。操作者は次いでシャフト８０から取り
外されたケーブルリール１０４を、片手で比較的固定さ
れた位置に保持し、もう一方の手で粗調節ノブ８２．８
４のいずれかを回転させる。

シャフト８０の回転方向に応じて、スプリング８０は張
るか緩むかする。従って、シャフト８０を回転する方向
に応じて、スプリング１０８がシャフト８０に及ぼすト
ルクは回転に相当する量だけ増加又は減少する。スライ
ド部材１４によって支えられる重量の増加によって、ス
プリング１０８によって加えられるトルクを増加するこ
とが必要になることは明らかである。従って、操作者は
スプリングを適宜な量だけ引き締める。トルクを調節し
た後、ねじ１０６は再び粗調節シャフト８０上にロック
され、システムの静バランスが保たれる。

この補助焦点合わせ機構１７は焦点合わせを開始する際
に操作者に他の位置を選ぶ余地を与える。

調節機構１５は器械１０の後部の近くにあるので、成る
人にとっては接近し難い。機構１７は器械１０の前部の
近くにあり、ノブ１５０又は１５２のどちらかを把持し
て回転することができる。シャフト１４４を回転するこ
とによって、ベルト１５６も同様に回転し、これによっ
てプーリ１００及び粗／微調節機構。

１５が回転する。

ベルト１５６はプーリ１００と１５４の間に緊張して位
置するように設計されているので、通常粗／微調節機構
１５にはいくらかの捩れが生じる。しかし、機構１５の
粗調節シャフト８０を中心に回転するベアリング９６が
この捩れを防ぐために設けられている。

一旦粗／微調節機構１５が基礎１３内に設置されると、
ベアリング９６は第４図に示すようにねじ９７によって
ボス９８に固定される。次に、補助調節機構１７はベア
リングリテーナ１４６と１４８の長孔１５１．１５３に
嵌入するねじ１４７．１４９を緩めることによって、位
置決めされる。補助調節機構１７は動かされ、プーリ１
００と１５４上のベルト１５６を張ることによって、適
当な張力が加えられる。機構１７が適当に位置決めされ
ると、ねじ１４７と１４９はベアリングリテーナ１４６
と１４８上にロックされる。

第２図によれば、１字型スロット４０に隣接して薄い部
分４６が設けられ、調節ねじ５６の操作によってヒンジ
のような作用をする。例えば、スライド部材１４の遊び
が大き過ぎる場合には、ねじ５６はスロット４０の脚４
４内に設けられた部材５７を押すように締めつけられる
。該脚４４はボール受け３６に隣接する柱の部分に押圧
されている。ねじ５６の締めつけによって、薄い部分４
６はボール受け３６を有する柱１２の部分１６１を回動
させるヒンジとして働くように撓む。スライド部材５８
の反対側面はボールベアリング７４と柱１２の頑丈な撓
まない部分１６３によって強固に支持されている。従っ
て、ボール受けとボールベアリング間め遊びはすべて又
は幾らか取り除くように調節することができる。システ
ム内の遊びを増加するためには、ねじＳ６を緩めて柱１
２のヒンジ部分１６１に対して及ぼしている圧力を解放
する。プレート５７は、柱１２のヒンジ部分に対して比
較的均一な力が加わることを保証するような適当な材料
で作られている。部材１６５はねじ５６が柱１２のヒン
ジ部分１６１にめり込んだり、これを涙しったりするの
を防ぐ。

以上本発明の一実施例に基づいて説明したが、本発明の
精神から逸脱することなくこの他の実施例や改変を行う
ことは可能であることを銘記すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の調節機構を組み入れた光学器械の一部
切断正面図である。 第２図は第１図の２−２線に沿う断面図である。 第３図は第１図の３−３線に沿う部分的な断面図である
。 第４図はカバープレートを取り外した第１図の器械の底
面ずである。 第５図及び第６図は閉ループをなす調節機構の模式図で
ある。 １０−光学器械 １２−・−支持柱 １３−基礎 １４−　スライド部材 １５−・・粗／微調節機構 １６−閉ループ駆動システム １７−補助調節機構

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持部材に対して調節自在な部材を移動させるよう
   に該支持部材に回転自在に取り付けられた主調節機構を
   具えた光学器械において、 ａ）前記支持部材に回転自在に取り付けられたシャフト
   ；及び ｂ）前記回転自在なシャフトを主調節機構に結合する可
   撓性駆動手段を具え； それによって該回転自在なシャフトの回転が前記可撓性
   駆動手段と前記主調節機構を回転せしめ、前記調節自在
   な部材に運動を付与する補助調節機構。 ２、前記可撓性駆動手段が駆動ベルトを含んでなる特許
   請求の範囲第１項に記載された補助調節機構。 ３、前記駆動ベルトが非弾性的である特許請求の範囲第
   ２項に記載された補助調節機構。 ４、前記回転自在なシャフトが前記主調節機構に並列さ
   れ、且つこれに平行である特許請求の範囲第１項に記載
   された補助調節機構。 ５、前記回転自在なシャフトと主調節機構が前記駆動ベ
   ルトに係合する、これに取り付けられたプーリを具えて
   いる特許請求の範囲第２項に記載された補助調節機構。 ６、前記回転自在なシャフトが前記支持部材取り付けら
   れ、主調節機構に対して調節自在になされている特許請
   求の範囲第１項に記載された補助調節機構。 ７、前記可撓性駆動手段によって主調節部材上に作用す
   る力を補償するために、前記主調節部材を支持部材に結
   合する手段を有する特許請求の範囲第１項又は第３項に
   記載された補助調節機構。 ８、前記結合手段が主調節シャフトに適合し支持部材に
   固定されたベアリング組立体を有する特許請求の範囲第
   ７項に記載された補助調節機構。