JP3699758B2

JP3699758B2 - ターレットおよび位置調整機構および顕微鏡

Info

Publication number: JP3699758B2
Application number: JP30756695A
Authority: JP
Inventors: 浩佐々木
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH09146009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のホルダーを保持し、その中の一つを顕微鏡等の光学機器の光軸上に選択的に配置するためのターレット及び位置調整機構及びそれを適用した顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターレットには、互いに径の異なるピンホール等からなる複数のホルダーを収容するための複数の収容穴が同一円周上に設けられている。各収容穴に収容された各ホルダーは、それぞれの収容穴の中において位置調整される。このための位置調整機構は、一般に、ホルダーの側面をターレットの中心側から外側へ押す弾性部材と、ホルダーの側面を弾性部材の力に逆らって外側から押す二本の調整ねじとで構成されている。弾性部材としては一般にコイルバネや板バネが使用される。
【０００３】
弾性部材に板バネを使用した例が特開平３−１５７６０９号に開示されている。この例は顕微鏡用のターレットコンデンサーであり、図９に示すように、ターレット板１６は支軸１４の周りを回転し得る。ターレット板１６は、支軸１４の内部に設けられたクリック機構２２により所定の角度位置で係止する。
【０００４】
図１０に示すように、ターレット板１６には、光学素子２０を収容するための複数の収容穴１８が同一円周上に設けられている。各収容穴１８には、収容された光学素子２０の側面を外側に押す板バネ２４が設けられいる。また、各収容穴１８にはターレット板１６の外周面とつながった二つのねじ穴２６が設けられており、このねじ穴２６にねじ込まれた二本の調整ねじ２８は光学素子２０の側面を板バネ２４の弾性力に逆らって内側に向けて押す。
【０００５】
各収容穴１８に収容された光学素子２０は、回転ターレーット１６を回転させた際に、光学素子２０が所定の位置に来るように、つまり光学素子２０の中心軸が顕微鏡の光軸に一致するように、収容穴１８の中においてその位置が調整される。この位置調整は、二本の調整ねじ２８の締め込みの量を調整することで行なわれる。
【０００６】
また、実開昭５５−１３７１０９号には、弾性部材にコイルバネを用いたホルダーの位置調整機構が示されている。図１１と図１２に示すように、保持部材３０の収容穴３２にはホルダー３４が収容されている。ホルダー３４の外周はテーパー面３６となっている。収容穴３２の内面からはコイルバネ４０により付勢されたピン４２が突出し、このピン４２はホルダー３４のテーパー面３６を押している。また、ホルダー３４のテーパー面３６は反対側から対称的に配置された二本の調整ねじ４６によって押されている。
【０００７】
この構成において、ホルダー３４の位置調整は、二本の調整ねじ４６の締め込み量を調整することで行なわれる。このとき、ホルダー３４の外周がテーパー面３６となっているので、ホルダー３４は収容穴３２の底面に対して常に押し付けられ、ホルダー３４の向きは常に一定に維持される。
【０００８】
この位置調整機構をターレットの各収容穴に適用すると、図１３に示す構成となる。すなわち、ターレットは、ホルダー３４を収容する五つの収容穴３２が同一円周上に設けられたターレット板４８を有し、各収容穴３２に対して、図１１と図１２に示した位置調整機構が、コイルバネ４０に付勢されたピン４２がホルダー３４を外側に押す向きで適用されている。なお、図の例では、五つのホルダー３４は、径の異なるピンホールを備えている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、装置全体の小型化を図るには、ターレットを小さくすることが必要となる。つまり、各ホルダーを収容する収容穴が配置される円周の半径をなるべく小さくする必要がある。この半径を小さくするには、いくつかの制限が生じる。制限の一つ目は、各ホルダーは、隣のホルダーと接触しない程度に離して配置されなければならないということである。これはホルダーの外径とホルダーの数に依存する。制限の二つ目は、ホルダーを収容する収容穴毎に、ホルダーの位置調整機構（特に弾性部材）を設けるスペースを確保しなければならないということである。ホルダーが小さくて、一つ目の制限をクリアし易い場合は、二つ目の制限が重要となってくる。
【００１０】
しかしながら、板バネを用いた位置調整機構（図９と図１０参照）では、板バネに弾性ストロークで調整ストロークを確保しているため、使用する板バネはある程度大きなものとなってしまう。板バネは、ホルダーを収容する収容穴の内側に配置されるため、ホルダーを収容する収容穴が配置される円周の径は必然的にある程度大きくなってしまう。
【００１１】
また、コイルバネを用いた位置調整機構（図１１〜図１３参照）では、ターレット板の回転の中心とホルダーを収容する各収容穴との間にコイルバネを設ける空間を確保する必要があるため、ホルダーを収容する収容穴が配置される円周の径は必然的にある程度大きなものとなってしまう。
本発明は、小径のターレットを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によるターレットは、外周にテーパー面を有するホルダーを収容する収容穴が同一円周上に複数形成されたターレット板であり、各収容穴に対してターレット板の外周面と収容穴の内壁面を貫通するねじ穴が二つずつ形成されており、さらに、各収容穴のターレット中心側に設けられ、各収容穴と部分的に交わった弾性部材収納用空間が形成されているターレット板と、前記ターレット板を回転可能に支持する手段と、前記ターレット板を所定の角度位置において係止する手段と、前記弾性部材収納用空間に収容された略円柱状または略円筒状の弾性部材であり、ホルダーのテーパー面に前記略円柱状または略円筒状の外周面が接触する弾性部材と、前記弾性部材をホルダーのテーパー面に押し付ける押圧手段と、前記ねじ穴にねじ込まれた調整ねじであり、その先端がホルダーのテーパー面に当たる調整ねじとを有している。
【００１３】
また本発明による位置調整機構は、外周にテーパー面を有する、光学素子を載置した複数のホルダーと、前記ホルダーを収容する収容穴が同一円周上に複数形成された保持部材であり、前記各収容穴に対して外周面と前記収容穴の内壁面を貫通するねじ穴が二つ形成されており、さらに前記収容穴の保持部材中心側に設けられ、前記各収容穴と部分的に交わった弾性部材収納用空間が形成されている保持部材と、前記保持部材を移動可能に支持する手段と、前記保持部材を所定の位置において係止する手段と、前記弾性部材収納用空間に収容された略円柱状または略円筒状の弾性部材であり、ホルダーのテーパー面に前記略円柱状または略円筒状の外周面が接触する弾性部材と、前記弾性部材をホルダーのテーパー面に押し付ける押圧手段と、前記ねじ穴にねじ込まれた調整ねじであり、その先端がホルダーのテーパー面に当たる調整ねじとを有してなる。
本発明による別の位置調整機構は、外周にテーパー面を有する、光学素子を載置した複数のホルダーと、前記ホルダーを収容する収容穴が同一円周上に複数形成された保持部材であり、前記各収容穴に対して外周面と前記収容穴の内壁面を貫通するねじ穴が二つ形成されており、さらに前記収容穴の保持部材中心側に設けられ、前記各収容穴と部分的に交わった弾性部材収納用空間が形成されている保持部材と、前記保持部材を移動可能に支持する手段と、前記保持部材を所定の位置において係止する手段と、前記弾性部材収納用空間に収容され、ホルダーのテーパー面に外周面が接触する弾性を有するＯリングと、前記Ｏリングをホルダーのテーパー面に押し付ける押圧手段と、前記ねじ穴にねじ込まれた調整ねじであり、その先端がホルダーのテーパー面に当たる調整ねじとを有してなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
まず、第一の実施の形態のターレットについて図１〜図６を用いて説明する。
図２に示すように、支持台１１０は略円柱形状をしており、中心から外れた位置に顕微鏡等の光学機器の光軸１１１が通る貫通穴１１２を有している。支持台１１０の中心には貫通穴１１４があり、貫通穴１１４にはジク１２０がねじ１１６により取り付けられている。ジク１２０は下側にジク１２６がねじ１２４により取り付けられ、支持台１１０に対して固定されている。ジク１２０の上側には円錐状のテーパー面１２２が形成されている。
【００１５】
支持台１１０の上方にはターレット板１４０が配置されている。ターレット板１４０は下側の中央に円錐状のテーパー面１４２が形成されており、ジク１２０のテーパー面１２２に置かれた鋼球１６０の上にターレット板１４０のテーパー面１４２が載せられる。また、支持台１１０の上側の周縁にはフランジ１１８が設けられ、一方、ターレット板１４０の下端部１５０の内側には抑え環１６４がねじ１５２により取り付けられており、フランジ１１８と抑え環１６４の間には複数の鋼球１６２が納められている。これにより、ターレット板１４０は支持台１１０に対してガタなく回転し得る。
【００１６】
図１に示すように、ターレット板１４０の上面には、ホルダー１８０ａ〜１８０ｅの各々を収容するための五つの収容穴１４４が同一円周上に形成されている。各ホルダー１８０ａ〜１８０ｅは同一形状のホルダー枠１８２を有しており、各ホルダー１８０ａ〜１８０ｅのホルダー枠１８２にはそれぞれ径の異なる（例えば１００μｍφ、２００μｍφ、３００μｍφ、４００μｍφ、５００μｍφ）ピンホール１８８ａ〜１８８ｅが接着により固定されている。本実施形態では五種類のホルダー１８０ａ〜１８０ｅがあるが、以下の説明においてホルダー１８０ａ〜１８０ｅの種類が問題にならない場合にはこれらを総称して単にホルダー１８０と記す。
【００１７】
各収容穴１４４に対して、ターレット板１４０の外周面と収容穴１４４の内壁面を貫通するねじ穴１７５が二つずつ形成されている。二つのねじ穴１７５は、ターレット板１４０の中心と収容穴１４４の中心を通る線に対して対称的に位置しており、好ましくは１２０°の角度をなしている。各ねじ穴１７５には、ホルダー１８０を固定すると共にその位置を調整するための調整ねじ１７６がねじ込まれる。ホルダー１８０の位置調整については後述する。
【００１８】
図１と図２から分かるように、ターレット板１４０の上面には、各収容穴１４４のターレット中心側には弾性部材収納用空間である円形溝１４８が形成されている。円形溝１４８は、各収容穴１４４に部分的に交わっており、その中には弾性部材としてのＯリング１７０が収容される。Ｏリング１７０は、ねじ１７４によってターレット板１４０の中心に取り付けられた、弾性部材をホルダーのテーパー面に押し付ける押圧部材としての円板１７２により押さえられる。
【００１９】
図４と図５に示すように、ターレットには、収容穴１４４が支持台１１０の貫通穴１１２の位置に来たときにターレット板１４０を係止させるクリック機構が設けられている。クリック機構は、ターレット板１４０の下端部１５０の端面に設けられた五つのＶ字状のクリック溝１５４と、支持台１１０にねじ１３２により固定された、先端に鋼球１３４を備えたクリックバネ１３０とにより構成されている。クリック溝１５４は収容穴１４４の位置に対応させて設けられており、図５（Ｂ）に示すように鋼球１３４がクリック溝１５４に嵌まったときに、収容穴１４４が支持台１１０の貫通穴１１２と揃う。
【００２０】
ホルダー１８０の保持と位置調整は次のように行なわれる。図１と図２において、ターレット板１４０の各収容穴１４４にホルダー１８０を置く前は、調整ねじ１７６は緩められ、Ｏリング１７０と円板１７２は外されている。各収容穴１４４にホルダー１８０を置いた後、円形溝１４８にＯリング１７０を入れ、円板１７２をねじ１７４によりターレット板１４０に取り付け、円板１７２によりＯリング１７０を押さえる。その後、各ねじ穴１７５の調整ねじ１７６を締め込む。図３に示すように、ホルダー枠１８２は、下側が広く上側が狭いテーパー面１８４を有しており、調整ねじ１７６の円錐形状の先端とＯリング１７０はテーパー面１８４に接触している。このため、Ｏリング１７０と接触しているテーパー面１８４にはベクトルｆ1 で示される力が働き、調整ねじ１７６の先端と接触しているテーパー面１８４にはベクトルｆ2 で示される力が働く。この結果、ホルダー１８０は収容穴１４４の底面１４６に押し付けられ、ホルダー枠１８２の底面１８４と収容穴１４４の底面１４６は共に平面性高く加工されていることにより、ホルダー１８０は安定に保持される。さらに、二本の調整ねじ１７６の締め込みを加減することで、調整ねじ１７６またはＯリング１７０に押され、ホルダー１８０は収容穴１４４の底面１４６の上を摺動して移動する。つまり、ホルダー１８０の位置調整は、二本の調整ねじ１７６の締め込みを加減することにより行なわれる。
【００２１】
本実施形態では、ホルダー１８０を外側に押す弾性部材はＯリング１７０であり、これを配置するための空間すなわち円形溝１４８は、径方向の寸法が小さくて済む。従って、収容穴１４４が並ぶ円周の径を小さくできる。その結果、径の小さいターレットが得られ、顕微鏡等の光学機器の小型化に貢献する。さらに、一つのＯリング１７０で五つのホルダー１８０用の弾性部材の役割を果たすので部品の数が少なく、加工や組立が簡単に行なえるという副次的な利点もある。
【００２２】
＜第二の実施の形態＞
次に、第二の実施の形態のターレットについて図６と図７を用いて説明する。図中、第一の実施の形態において既に説明した部材と同じ部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。
【００２３】
図６と図７から分かるように、本実施形態のターレットは、円形溝１４８の中に配置される弾性部材が、略円柱形状の弾性体２７０である点を除けば、第一の実施の形態のターレットと同じである。略円柱形状の弾性体２７０としては、丸棒状のゴムやＯリングを適当な長さで切断して得られる断片等があげられる。
【００２４】
ホルダー１８０の保持や位置調整は第一の実施の形態と同様にして行なわれる。
第一の実施の形態では、円形溝１４８の径に応じて、弾性体であるＯリング１７０の径が制限されたが、本実施形態では、このような制限がないため、色々な弾性体を流用することができるという利点がある。
【００２５】
＜第三の実施の形態＞
第三の実施の形態のターレットについて図８を用いて説明する。図中、前述の実施の形態において既に説明した部材と同じ部材は同一の参照符号で示してある。
【００２６】
図８（Ａ）に示すように、本実施形態のターレットでは、円形溝１４８の中には、図８（Ｂ）に示されるように、一部が切り欠かれた円筒形状の弾性体２７０が配置されている。それ以外の部分は前述の実施の形態のターレットを同じである。
【００２７】
ホルダー１８０の保持や位置調整は第一の実施の形態と同様にして行なわれる。
本実施形態も、第二の実施の形態と同様に、弾性体３７０の長さ等に関する制限が少ないという利点がある。
【００２８】
これまでに述べた実施の形態の説明では、ホルダー１８０ａ〜１８０ｅとして、異なる径のピンホール１８８を備えたものを例にあげたが、他の光学素子、例えば異なる倍率のリレーレンズを備えたものであってもよい。光学素子がレンズである場合には、ターレット板１４０の回転面に直交する方向に高精度での位置決めが要求されるが、本発明によるターレットはこの要求にも応えており非常に有用である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、ホルダーを外側に押す弾性部材は円形溝に納められており、その溝の幅すなわち径方向の寸法は小さくて済むので、収容穴が並ぶ円周の径を小さくできる。従って、小径のターレットが得られ、顕微鏡等の光学機器の小型化に効果がある。さらに、構造が単純なため、加工や組立が簡単に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態のターレットの部分断面上面図である。
【図２】図１のターレットのIIa-IIb-IIc 線に沿った断面図である。
【図３】図２において、円III で囲まれた部分を拡大して示す図である。
【図４】図２において、ターレットを矢印IVの方向から見た図である。
【図５】（Ａ）は、図４において、ターレットを矢印VAの方向から見た図、（Ｂ）は、（Ａ）において、ターレットの一部を矢印VBの方向から見た図である。
【図６】第二の実施の形態のターレットの部分断面上面図である。
【図７】図６のターレットのVIIa-VIIb-VIIc線に沿った断面図である。
【図８】（Ａ）は、第三の実施の形態のターレットを部分的に示す断面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示される円筒状の弾性部材の斜視図である。
【図９】ターレットの従来例の断面図である。
【図１０】図９のターレットにおいて使用されている板バネを用いた位置調整機構を説明するための図である。
【図１１】コイルバネを用いた位置調整機構の従来例を説明するための図である。
【図１２】図１１の位置調整機構のXIIa-XIIb-XIIc線に沿った断面図である。
【図１３】図１１の位置調整機構を用いたターレットの断面上面図である。
【符号の説明】
１１０…支持台、１４０…ターレット板、１４４…収容穴、１４８…円形溝、１７０…Ｏリング、１７５…ねじ穴、１７６…調整ねじ、１８０…ホルダー、１８４…テーパー面。

Claims

外周にテーパー面を有するホルダーを収容する収容穴が同一円周上に複数形成されたターレット板であり、各収容穴に対してターレット板の外周面と収容穴の内壁面を貫通するねじ穴が二つずつ形成されており、さらに、各収容穴のターレット中心側に設けられ、各収容穴と部分的に交わった弾性部材収納用空間が形成されているターレット板と、
前記ターレット板を回転可能に支持する手段と、
前記ターレット板を所定の角度位置において係止する手段と、
前記弾性部材収納用空間に収容された略円柱状または略円筒状の弾性部材であり、ホルダーのテーパー面に前記略円柱状または略円筒状の外周面が接触する弾性部材と、
前記弾性部材をホルダーのテーパー面に押し付ける押圧手段と、
前記ねじ穴にねじ込まれた調整ねじであり、その先端がホルダーのテーパー面に当たる調整ねじとを有しているターレット。
請求項１において、略円柱状の前記弾性部材がゴムであるターレット。
外周にテーパー面を有する、光学素子を載置した複数のホルダーと、
前記ホルダーを収容する収容穴が同一円周上に複数形成された保持部材であり、前記各収容穴に対して外周面と前記収容穴の内壁面を貫通するねじ穴が二つ形成されており、さらに前記収容穴の保持部材中心側に設けられ、前記各収容穴と部分的に交わった弾性部材収納用空間が形成されている保持部材と、
前記保持部材を移動可能に支持する手段と、
前記保持部材を所定の位置において係止する手段と、
前記弾性部材収納用空間に収容された略円柱状または略円筒状の弾性部材であり、ホルダーのテーパー面に前記略円柱状または略円筒状の外周面が接触する弾性部材と、
前記弾性部材をホルダーのテーパー面に押し付ける押圧手段と、
前記ねじ穴にねじ込まれた調整ねじであり、その先端がホルダーのテーパー面に当たる調整ねじとを有してなる位置調整機構。
請求項３において、略円柱状の前記弾性部材がゴムである位置調整機構。
外周にテーパー面を有する、光学素子を載置した複数のホルダーと、
前記ホルダーを収容する収容穴が同一円周上に複数形成された保持部材であり、前記各収容穴に対して外周面と前記収容穴の内壁面を貫通するねじ穴が二つ形成されており、さらに前記収容穴の保持部材中心側に設けられ、前記各収容穴と部分的に交わった弾性部材収納用空間が形成されている保持部材と、
前記保持部材を移動可能に支持する手段と、
前記保持部材を所定の位置において係止する手段と、
前記弾性部材収納用空間に収容され、ホルダーのテーパー面に外周面が接触する弾性を有するＯリングと、
前記Ｏリングをホルダーのテーパー面に押し付ける押圧手段と、
前記ねじ穴にねじ込まれた調整ねじであり、その先端がホルダーのテーパー面に当たる調整ねじとを有してなる位置調整機構。
前記請求項１乃至５記載のターレットまたは位置調整機構を適用したことを特徴とする顕微鏡。