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JP4691784B2 - Microscope with electric revolver - Google Patents

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JP4691784B2
JP4691784B2 JP2001002730A JP2001002730A JP4691784B2 JP 4691784 B2 JP4691784 B2 JP 4691784B2 JP 2001002730 A JP2001002730 A JP 2001002730A JP 2001002730 A JP2001002730 A JP 2001002730A JP 4691784 B2 JP4691784 B2 JP 4691784B2
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JP
Japan
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microscope
focusing
objective lens
unit
gear
Prior art date
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Application number
JP2001002730A
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Japanese (ja)
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JP2002207173A (en
Inventor
康史 荻原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動レボルバを備えた顕微鏡に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電動レボルバを備えた顕微鏡の構造を図3および図4を用いて簡単に説明する。図3の顕微鏡は、本体130と鏡筒20と接眼部10と電動レボルバ150とステージ180とを有している。電動レボルバ150は、本体130のアーム部130aに取り付けられている。電動レボルバ150には、複数の対物レンズ170が装着可能である。ステージ180は、上下動可能に本体130に取り付けられたサブステージ143に搭載されている。
【0003】
電動レボルバ150は、図4のように前述のアーム部130aに固定される固定部152と、固定部152に対して回転可能な回転部151と、回転部151を回転させるモータ160とを有する。回転部151には、対物レンズの装着部151aが複数箇所に設けられている。この対物装着部151aにそれぞれ対物レンズ170が取り付けられる。回転部151の回転によって、複数の対物レンズ170のうちのいずれかが選択的に固定部152の光路142上に配置される。これにより、所望の対物レンズ170によって観察を行うことができる。
【0004】
回転部151を回転させるための機構について説明する。回転部151は、ねじ153により回転可能に固定部152に取り付けられている。回転部151の回転軸141は、光軸140に対して傾斜している。よって、回転部151は、光軸140に対して傾斜して回転する。モータ160は、固定部152の側面に配置されている。モータ160の回転軸160aには第1のかさ歯車162が取り付けられている。一方、回転部151の外周には、第1のかさ歯車162と噛み合う第2のかさ歯車158が取り付けられている。よって、モータ160を回転させると、回転部151が回転し、所望の対物レンズ170を選択的に光軸140上に配置することができる。
【0005】
また、図3の構造の顕微鏡では、ステージ180の上の標本181へのピント合わせ(以下フォーカシングと呼ぶ)は、サブステージ143を光軸140の方向に移動させ、ステージ180と対物レンズ170との距離を変化させることによって行う。
【0006】
一般的に、顕微鏡のフォーカシングの方式は大きく分けて2つある。一つは上述の図3の顕微鏡のようにステージを上下動させる方式(以下ステージフォーカシング方式と呼ぶ)であり、もう一つは、対物レンズを上下動させる方式(以下対物フォーカシング方式と呼ぶ)である。顕微鏡の用途の中でも生物分野におけるマニピュレーション等のような顕微鏡下での細胞操作や、工業分野における標本の自動搬送といった用途においては、ステージがZ方向に移動しない方が都合がよい。このため、これらの用途に用いられる顕微鏡は対物フォーカシング方式であることが望ましい。
【0007】
一方、顕微鏡の操作については省力化や自動化が進んでおり、オートフォーカス機構や電動レボルバを採用した顕微鏡が開発されている。
【0008】
対物フォーカシング方式の顕微鏡に電動レボルバを採用する場合、従来はフォーカシング時にレボルバを回転させるためのモータを備えた電動レボルバ全体を上下動させる構成が用いられている。
【0009】
対物フォーカシング方式の場合、より迅速にフォーカシングを行いたいとの要求があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フォーカシング性能をより向上させた顕微鏡を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願によれば以下のような顕微鏡が提供される。
【0012】
すなわち、顕微鏡本体と、前記顕微鏡本体に上下動可能に取り付けられた焦準部と、前記焦準部に設けられ、設置される複数の対物レンズのうちいずれかが選択的に観察位置に配置されるように対物レンズを観察位置に切り替える切替え手段と、前記顕微鏡本体に固定され、前記焦準部を上下動させる焦準部の駆動源と、前記顕微鏡本体に固定され、前記複数の対物レンズのうちの何れかを選択し観察位置に配置するために前記切替え手段を駆動させる切替え手段の駆動源と、を備えることを特徴とする顕微鏡である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態の顕微鏡について図面を用いて説明する。
【0014】
本実施の形態の顕微鏡は、図1のように、顕微鏡本体30、オートフォーカス装置100、鏡筒20、接眼部10、フォーカシングのために上下動する焦準部40、電動レボルバ50、標本を搭載するためのステージ80、および、照明光を出射するランプハウス90を含んでいる。
【0015】
焦準部40は、図2および図5のように対物レンズ70からの光束を通過させるための光路41を有している。焦準部40の上部は、顕微鏡本体30のアーム部30aの内部に図5のように収容されている。アーム部30aの内部にはクロスローラーガイド42が備えられている。焦準部40は、クロスローラーガイド42を介して観察位置にある対物レンズ70の光軸45方向に上下動可能にアーム部30aに支持されている。また、アーム部30aの内側にはパルスモータ43が固定されており、パルスモータ43の回転軸にはピニオン44が取り付けられている。焦準部40には、ピニオン44と噛み合うラック46が形成されている。よって、パルスモータ43を駆動することにより、焦準部40が光軸45に沿って上下動する構成である。
【0016】
図1のように、レボルバ50は、焦準部40の下部に配置されている。レボルバ50には複数の対物レンズ70が取り付けられている。レボルバ50の構造については後で詳しく説明する。
【0017】
オートフォーカス装置100は、図1のように顕微鏡本体30の上部に配置されている。オートフォーカス装置100の上には、鏡筒20および接眼部10が順に搭載されている。鏡筒20内には、対物レンズ70からの像を結像させる第二対物レンズ(不図示)と第二対物レンズを通過した光束を接眼部10に向けて偏向する偏向部材(不図示)とが配置されている。オートフォーカス装置100内には、対物レンズ70から第二対物レンズに向かう光束の一部を分割して偏向する第1ビームスプリッタ(不図示)と、ビームスプリッタにより分割偏向された光束をさらに2つの光束に分割するとともに2光束に光路差をつける第2ビームスプリッタ(不図示)と、第2ビームスプリッタからの2光束を受光するCCDラインセンサ66(図6参照、ただし図1では不図示)とが配置されている。また、オートフォーカス装置100内には、CCDラインセンサ66の出力信号を処理して、上述のパルスモータ43の駆動を制御し、オートフォーカスを実現する制御部67(図6)も配置されている。
【0018】
レボルバ50の構造について説明する。レボルバ50は、図2に示したように固定部52と、固定部52に対して回転可能な回転部51と、回転部51を回転させるためのパルスモータ60(駆動源)とを有している。固定部52は、ねじ52aにより焦準部40(可動部)に固定され、焦準部40により支持されている。回転部51は、ねじ53により回転可能に固定部52に取り付けられている。回転部51と固定部52とが接する部分には、ベアリングボール54,55が配置されている。回転部51の回転軸47は、光軸45に対して平行である。回転部51の外周には、第1の歯車58がねじ58aにより取り付けられている。第1の歯車58の歯の溝の長手方向は、回転軸47および光軸45に対して平行である。
【0019】
レボルバ50のパルスモータ60は、固定金具61によって顕微鏡本体30に固定されている。パルスモータ60の回転軸60aには、第2の歯車62が取り付けられている。第2の歯車62は、回転部51の第1の歯車58と噛み合うように構成されている。第2の歯車62の歯の溝の長手方向およびパルスモータ60の回転軸60aは、いずれも回転部51の回転軸47および光軸45に対して平行である。よって、パルスモータ60を駆動して第2の歯車62を回転させることにより、回転部51を所望の角度だけ回転させることができる。
【0020】
固定部52には、対物レンズ70からの光束を通過させるために光軸45に沿って貫通孔52bが設けられている。回転部51には、対物レンズ70を取り付けるための複数の対物レンズの装着部51aが設けられている。装着部51aは貫通孔の内壁に雌ねじを形成した形状である。装着部51aが設けられている位置はいずれも、回転部51の回転によって貫通孔52bと重なる位置である。また、回転部51の回転方向の位置決めのために、回転部51の外周部分の上面には装着部51aの位置とそれぞれ対応する位置に複数のV溝51bが形成されている。固定部52には、先端に剛球57を溶接で固定した板バネ56が取り付けられている。剛球57がV溝51bに落ち込むことにより、回転部51の回転方向の位置決めをすることができる。複数のV溝51bが設けられている位置はそれぞれ、装着部51aに取り付けられた対物レンズ70を光軸45上に停止させる位置である。
【0021】
このように、本実施の形態の顕微鏡は、回転部51および固定部52が焦準部40によって支持されているのに対して、パルスモータ60が顕微鏡本体30に固定されている。このため、フォーカシングのために焦準部40を上下動させると、回転部51および固定部52は焦準部40とともに上下動するが、パルスモータ60は上下動しない。よって、焦準部40とともに可動する部分の重量が軽量であり、フォーカシングの動作を小さな駆動力で高速に行うことができる。これにより、焦準部40を駆動するパルスモータ43として小型のものを用いることができる。
【0022】
一方、このような構造の場合、フォーカシング動作の際に回転部51の第1の歯車58が光軸45方向に移動するため、移動しない第2の歯車62との噛み合わせを維持する構造が必要である。本実施の形態では、回転部51の回転軸47を光軸45に平行にすることにより、第1及び第2の歯車58,62の歯の溝の長手方向が光軸45に平行になるようにしている。このような構成により、フォーカシング時において回転部51とともに第1の歯車58が光軸45の方向に移動しても、第1の歯車58は、第2の歯車62の歯の溝の長手方向に沿って移動するため、両者の噛み合いを維持したまま移動することができる。このとき第2の歯車62の長さWを、通常の歯車の噛合に必要な歯の長さと、フォーカシング動作に必要な焦準部40の移動量とを加え合わせた長さに設計しておくことにより、第1の歯車58と第2の歯車62との噛み合わせを維持したまま、フォーカシングをすることができる。なお、フォーカシング動作に必要な焦準部40の移動量は、レボルバ50に取り付ける対物レンズ70の倍率等を考慮して求める。
【0023】
ここで、本実施の形態の顕微鏡の対物レンズ70の切り換え時およびフォーカシング時の各部の動作について説明する。
【0024】
レボルバ50の複数の装着部51aには、それぞれ所望の倍率の対物レンズ70を取り付けておく。対物レンズ70は、ステージ80との衝突を回避するために、長い作動距離を有するLWD(Long Working Distance)対物レンズと呼ばれる種類のものを用いることが望ましい。このLWD対物レンズは、作動距離(対物レンズの先端から標本上面(又は、カバーガラス上面)までの距離)が長いので、本実施の形態のようにレボルバがステージに対して略平行に設置されても対物レンズがステージに接触することがない。図1には図示していないが、顕微鏡本体30にはオペレータから対物レンズ70の切り換えの指示を受け付けるスイッチ68(図6)が備えられている。スイッチ68は、制御部67に接続されている。制御部67は、スイッチ68から対物レンズ70の切り換えの指示を受け付けると、レボルバ50のパルスモータ60の駆動回路に回転を指示する制御信号を出力し、回転軸60aを回転させる。これにより、第2の歯車62を介して回転が第1の歯車58に伝達され、回転部51が回転する。制御部68は、パルスモータ60への出力パルス数を制御することにより、回転部51を所定の角度だけ回転させる。回転の停止時には、V溝51bに剛球57が落ち込むことにより停止位置が正確に位置決めされる。これにより、回転部51に取り付けられた複数の対物レンズ70を順次に切り換えることができ、所望の対物レンズ70を選択的に光軸45上に配置することができる。
【0025】
つぎに、不図示のスイッチによりオペレータからフォーカスシングを行うように指示されたならば、対物レンズ70をステージ80上の標本に合焦させる動作を行う。まず、ランプハウス90からの照明光を標本に照射する。標本からの光束は、対物レンズ70および鏡筒20内の第2対物レンズにより集光され、鏡筒20内の偏向部材によって接眼レンズ10に至る。このとき、オートフォーカス装置100内の第1ビームスプリッタは、対物レンズ70と第2対物レンズの間の光束の一部を偏向する。オートフォーカス装置100内の第2ビームスプリッタがこの光束をさらに2光束に分割し、CCDラインセンサが2光束を受光する。制御部67は、CCDラインセンサの出力信号を処理し、2光束のそれぞれについてコントラストの強さを求める。同時に、制御部67は、パルスモータ43の駆動回路に駆動を指示する制御信号を出力する。パルスモータ43の回転は、ピニオン44およびラック46により上下動に変換され、焦準部40が光軸45方向に上下動する。焦準部40に支持されているレボルバ50の固定部52、回転部51ならびに対物レンズ70は、光軸45方向に上下動する。このときパルスモータ60は、本体30に固定されているため移動しない。対物レンズ70の上下動に応じて、CCDラインセンサの検出する2光束のコントラストが変化する。
【0026】
このように、本実施の形態の顕微鏡は、対物レンズ70を上下動させる際に、レボルバの固定部52および回転部51が上下動するのに対し、パルスモータ60および第2の歯車62は上下動しないように構成されているため、上下動する部分の重量が小さく、パルスモータ43に必要とされる駆動力も小さい。よって、本実施の形態の顕微鏡は、電動のレボルバ50を備えながら、オートフォーカス動作時の可動部の慣性重量が小さいため、合焦の動作を高速で行うことができ、合焦時間を短縮できるとともに、合焦精度の向上も可能である。また、回転部51の第1の歯車58も上下動するが、移動方向が第2の歯車52の溝の長手方向であるため、両者の噛み合いを維持することができる。
【0027】
本実施の形態では、レボルバがステージと平行になっているものについて説明したが、レボルバを傾斜した状態(従来の顕微鏡と同じように)で取り付けられるものでもよい。
【0028】
また、本実施の形態では、対物レンズの観察位置への切り替えは、回転するレボルバを例に説明したが、これに限られるものではなく、対物レンズを板状部材(例えばスライダー)に取り付け、観察位置にスライドさせるものでもよい。
【0029】
なお、本実施の形態の顕微鏡は、オートフォーカス装置を備えているが、手動で焦準部40を上下させる構造の顕微鏡に、本実施の形態のレボルバ50を備える構造にすることももちろん可能である。この場合も、可動部の慣性重量が小さいため、合焦の動作を高速で行うことができ、合焦時間の短縮および合焦精度の向上の効果が得られる。
【0030】
【発明の効果】
上述してきたように、発明によれば、電動レボルバを備えた顕微鏡でありながら、フォーカシング時の可動部分が軽量な顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の顕微鏡の全体構成を示す側面図。
【図2】図1の顕微鏡のレボルバ50付近の切り欠き断面図。
【図3】従来の電動レボルバを備えた顕微鏡の構成を示す切り欠き断面図。
【図4】図3の従来の顕微鏡のレボルバ150の断面図。
【図5】図2のA−A’断面図。
【図6】本発明の一実施の形態の顕微鏡の制御系統を示すブロック図。
【符号の説明】
10…接眼部、20…鏡筒、30…顕微鏡本体、30a…アーム部、40…焦準部、43…パルスモータ、45…光軸、47…回転軸、50…電動レボルバ、51…回転部、51b…V溝、52…固定部、57…剛球、58…第1の歯車、60…パルスモータ、62…第2の歯車、67…制御部、70…対物レンズ、80…ステージ、90…ランプハウス、100…オートフォーカス装置、130…顕微鏡本体、130a…アーム部、140…光軸、141…回転軸、143…サブステージ、150…電動レボルバ、170…対物レンズ、180…ステージ、181…標本。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microscope provided with an electric revolver.
[0002]
[Prior art]
The structure of a conventional microscope equipped with an electric revolver will be briefly described with reference to FIGS. The microscope in FIG. 3 includes a main body 130, a lens barrel 20, an eyepiece 10, an electric revolver 150, and a stage 180. The electric revolver 150 is attached to the arm portion 130 a of the main body 130. A plurality of objective lenses 170 can be attached to the electric revolver 150. The stage 180 is mounted on a substage 143 attached to the main body 130 so as to be movable up and down.
[0003]
As shown in FIG. 4, the electric revolver 150 includes a fixed portion 152 that is fixed to the arm portion 130 a described above, a rotating portion 151 that can rotate with respect to the fixed portion 152, and a motor 160 that rotates the rotating portion 151. The rotating portion 151 is provided with a plurality of objective lens mounting portions 151a. An objective lens 170 is attached to each of the objective mounting portions 151a. One of the plurality of objective lenses 170 is selectively placed on the optical path 142 of the fixed unit 152 by the rotation of the rotating unit 151. Thereby, observation can be performed with a desired objective lens 170.
[0004]
A mechanism for rotating the rotating unit 151 will be described. The rotating portion 151 is attached to the fixed portion 152 so as to be rotatable by a screw 153. The rotation axis 141 of the rotation unit 151 is inclined with respect to the optical axis 140. Therefore, the rotating unit 151 rotates while being inclined with respect to the optical axis 140. The motor 160 is disposed on the side surface of the fixed portion 152. A first bevel gear 162 is attached to the rotating shaft 160 a of the motor 160. On the other hand, a second bevel gear 158 that meshes with the first bevel gear 162 is attached to the outer periphery of the rotating portion 151. Therefore, when the motor 160 is rotated, the rotating unit 151 is rotated, and the desired objective lens 170 can be selectively disposed on the optical axis 140.
[0005]
In the microscope having the structure shown in FIG. 3, focusing on the specimen 181 on the stage 180 (hereinafter referred to as focusing) is performed by moving the substage 143 in the direction of the optical axis 140 and moving the stage 180 and the objective lens 170. This is done by changing the distance.
[0006]
In general, there are roughly two types of microscope focusing methods. One is a method of moving the stage up and down (hereinafter referred to as a stage focusing method) as in the above-described microscope of FIG. 3, and the other is a method of moving the objective lens up and down (hereinafter referred to as an objective focusing method). is there. Among the applications of the microscope, it is more convenient that the stage does not move in the Z direction in applications such as cell manipulation under a microscope such as manipulation in the biological field, and automatic conveyance of specimens in the industrial field. For this reason, it is desirable that the microscope used for these applications is an objective focusing system.
[0007]
On the other hand, the operation of the microscope has been labor-saving and automated, and a microscope employing an autofocus mechanism and an electric revolver has been developed.
[0008]
When an electric revolver is employed in an objective focusing type microscope, a configuration in which the entire electric revolver including a motor for rotating the revolver during focusing is conventionally moved up and down.
[0009]
In the case of the objective focusing method, there has been a demand for performing focusing more quickly.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a microscope with improved focusing performance.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present application, the following microscope is provided.
[0012]
That is, a microscope main body, a focusing unit attached to the microscope main body so as to be movable up and down, and any one of a plurality of objective lenses provided in the focusing unit are selectively arranged at an observation position. Switching means for switching the objective lens to the observation position, a driving source of the focusing unit fixed to the microscope main body and moving the focusing unit up and down, and fixed to the microscope main body, the plurality of objective lenses And a switching source driving source for driving the switching unit to select one of them and place it at the observation position .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A microscope according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, the microscope of the present embodiment includes a microscope main body 30, an autofocus device 100, a lens barrel 20, an eyepiece unit 10, a focusing unit 40 that moves up and down for focusing, an electric revolver 50, and a specimen. A stage 80 for mounting and a lamp house 90 for emitting illumination light are included.
[0015]
The focusing unit 40 has an optical path 41 for passing the light beam from the objective lens 70 as shown in FIGS. 2 and 5. The upper part of the focusing unit 40 is accommodated in the arm 30a of the microscope body 30 as shown in FIG. A cross roller guide 42 is provided in the arm portion 30a. The focusing unit 40 is supported by the arm unit 30a via the cross roller guide 42 so as to be movable up and down in the direction of the optical axis 45 of the objective lens 70 at the observation position. A pulse motor 43 is fixed inside the arm portion 30 a, and a pinion 44 is attached to the rotation shaft of the pulse motor 43. The focusing unit 40 is formed with a rack 46 that meshes with the pinion 44. Accordingly, the focusing unit 40 moves up and down along the optical axis 45 by driving the pulse motor 43.
[0016]
As shown in FIG. 1, the revolver 50 is disposed below the focusing unit 40. A plurality of objective lenses 70 are attached to the revolver 50. The structure of the revolver 50 will be described in detail later.
[0017]
The autofocus device 100 is arranged on the upper part of the microscope main body 30 as shown in FIG. On the autofocus device 100, the lens barrel 20 and the eyepiece 10 are mounted in this order. In the lens barrel 20, a second objective lens (not shown) that forms an image from the objective lens 70 and a deflection member (not shown) that deflects the light beam that has passed through the second objective lens toward the eyepiece 10. And are arranged. In the autofocus device 100, a first beam splitter (not shown) that divides and deflects a part of the light beam traveling from the objective lens 70 to the second objective lens, and two further light beams that are divided and deflected by the beam splitter. A second beam splitter (not shown) that divides the light beam into two light fluxes and provides an optical path difference between the two light beams, and a CCD line sensor 66 that receives the two light beams from the second beam splitter (see FIG. 6, but not shown in FIG. 1) Is arranged. In the autofocus device 100, a control unit 67 (FIG. 6) for processing the output signal of the CCD line sensor 66 and controlling the driving of the pulse motor 43 to realize autofocus is also disposed. .
[0018]
The structure of the revolver 50 will be described. As shown in FIG. 2, the revolver 50 includes a fixed portion 52, a rotating portion 51 that can rotate with respect to the fixed portion 52, and a pulse motor 60 (drive source) for rotating the rotating portion 51. Yes. The fixed part 52 is fixed to the focusing part 40 (movable part) by a screw 52 a and supported by the focusing part 40. The rotating part 51 is attached to the fixed part 52 so as to be rotatable by a screw 53. Bearing balls 54 and 55 are arranged at portions where the rotating portion 51 and the fixed portion 52 are in contact with each other. The rotation axis 47 of the rotation unit 51 is parallel to the optical axis 45. A first gear 58 is attached to the outer periphery of the rotating portion 51 with a screw 58a. The longitudinal direction of the tooth groove of the first gear 58 is parallel to the rotation axis 47 and the optical axis 45.
[0019]
The pulse motor 60 of the revolver 50 is fixed to the microscope main body 30 by a fixing bracket 61. A second gear 62 is attached to the rotation shaft 60 a of the pulse motor 60. The second gear 62 is configured to mesh with the first gear 58 of the rotating unit 51. The longitudinal direction of the tooth groove of the second gear 62 and the rotation axis 60 a of the pulse motor 60 are both parallel to the rotation axis 47 and the optical axis 45 of the rotation unit 51. Therefore, by driving the pulse motor 60 and rotating the second gear 62, the rotating unit 51 can be rotated by a desired angle.
[0020]
The fixed portion 52 is provided with a through hole 52b along the optical axis 45 in order to allow the light flux from the objective lens 70 to pass therethrough. The rotating part 51 is provided with a plurality of objective lens mounting parts 51 a for attaching the objective lens 70. The mounting portion 51a has a shape in which an internal thread is formed on the inner wall of the through hole. Any position where the mounting portion 51 a is provided is a position that overlaps with the through hole 52 b due to the rotation of the rotating portion 51. In addition, in order to position the rotating portion 51 in the rotation direction, a plurality of V grooves 51b are formed on the upper surface of the outer peripheral portion of the rotating portion 51 at positions corresponding to the positions of the mounting portions 51a. A leaf spring 56 having a rigid sphere 57 fixed by welding to the tip is attached to the fixing portion 52. When the hard sphere 57 falls into the V groove 51b, the rotation part 51 can be positioned in the rotation direction. The positions where the plurality of V-grooves 51 b are provided are positions where the objective lens 70 attached to the mounting portion 51 a is stopped on the optical axis 45.
[0021]
As described above, in the microscope according to the present embodiment, the rotating unit 51 and the fixed unit 52 are supported by the focusing unit 40, whereas the pulse motor 60 is fixed to the microscope main body 30. Therefore, when the focusing unit 40 is moved up and down for focusing, the rotating unit 51 and the fixed unit 52 move up and down together with the focusing unit 40, but the pulse motor 60 does not move up and down. Therefore, the weight of the movable part together with the focusing unit 40 is light, and the focusing operation can be performed at a high speed with a small driving force. Thereby, a small thing can be used as the pulse motor 43 which drives the focusing part 40. FIG.
[0022]
On the other hand, in the case of such a structure, since the first gear 58 of the rotating portion 51 moves in the direction of the optical axis 45 during the focusing operation, a structure that maintains meshing with the second gear 62 that does not move is necessary. It is. In the present embodiment, the longitudinal direction of the tooth grooves of the first and second gears 58 and 62 is made parallel to the optical axis 45 by making the rotational axis 47 of the rotating part 51 parallel to the optical axis 45. I have to. With such a configuration, even when the first gear 58 moves in the direction of the optical axis 45 together with the rotating portion 51 during focusing, the first gear 58 is moved in the longitudinal direction of the tooth groove of the second gear 62. Since it moves along, it can move, maintaining both meshing. At this time, the length W of the second gear 62 is designed to be a length obtained by adding the tooth length necessary for meshing the normal gear and the moving amount of the focusing unit 40 necessary for the focusing operation. Thus, focusing can be performed while maintaining the meshing between the first gear 58 and the second gear 62. The amount of movement of the focusing unit 40 necessary for the focusing operation is obtained in consideration of the magnification of the objective lens 70 attached to the revolver 50.
[0023]
Here, the operation of each part at the time of switching and focusing of the objective lens 70 of the microscope of the present embodiment will be described.
[0024]
An objective lens 70 having a desired magnification is attached to each of the plurality of mounting portions 51 a of the revolver 50. In order to avoid a collision with the stage 80, it is desirable to use an objective lens 70 of a kind called an LWD (Long Working Distance) objective lens having a long working distance. Since this LWD objective lens has a long working distance (distance from the tip of the objective lens to the upper surface of the specimen (or the upper surface of the cover glass)), the revolver is installed substantially parallel to the stage as in this embodiment. The objective lens does not come into contact with the stage. Although not shown in FIG. 1, the microscope main body 30 is provided with a switch 68 (FIG. 6) for receiving an instruction to switch the objective lens 70 from the operator. The switch 68 is connected to the control unit 67. When the control unit 67 receives an instruction to switch the objective lens 70 from the switch 68, the control unit 67 outputs a control signal for instructing rotation to the drive circuit of the pulse motor 60 of the revolver 50, and rotates the rotating shaft 60a. Thereby, the rotation is transmitted to the first gear 58 via the second gear 62, and the rotating unit 51 rotates. The control unit 68 rotates the rotation unit 51 by a predetermined angle by controlling the number of output pulses to the pulse motor 60. When the rotation is stopped, the hard ball 57 falls into the V groove 51b, so that the stop position is accurately positioned. Accordingly, the plurality of objective lenses 70 attached to the rotating unit 51 can be sequentially switched, and the desired objective lens 70 can be selectively disposed on the optical axis 45.
[0025]
Next, when an operator instructs to perform focusing by a switch (not shown), an operation of focusing the objective lens 70 on the specimen on the stage 80 is performed. First, the sample is irradiated with illumination light from the lamp house 90. The light beam from the specimen is collected by the objective lens 70 and the second objective lens in the lens barrel 20 and reaches the eyepiece 10 by the deflection member in the lens barrel 20. At this time, the first beam splitter in the autofocus device 100 deflects a part of the light beam between the objective lens 70 and the second objective lens. The second beam splitter in the autofocus device 100 further divides this light beam into two light beams, and the CCD line sensor receives the two light beams. The control unit 67 processes the output signal of the CCD line sensor and obtains the strength of contrast for each of the two light beams. At the same time, the control unit 67 outputs a control signal instructing driving to the drive circuit of the pulse motor 43. The rotation of the pulse motor 43 is converted into a vertical movement by the pinion 44 and the rack 46, and the focusing unit 40 moves up and down in the direction of the optical axis 45. The fixed part 52, the rotating part 51 and the objective lens 70 of the revolver 50 supported by the focusing part 40 move up and down in the direction of the optical axis 45. At this time, the pulse motor 60 does not move because it is fixed to the main body 30. In accordance with the vertical movement of the objective lens 70, the contrast of the two light beams detected by the CCD line sensor changes.
[0026]
As described above, in the microscope according to the present embodiment, when the objective lens 70 is moved up and down, the revolver fixed portion 52 and the rotating portion 51 move up and down, whereas the pulse motor 60 and the second gear 62 move up and down. Since it is configured not to move, the weight of the vertically moving portion is small, and the driving force required for the pulse motor 43 is also small. Therefore, the microscope according to the present embodiment includes the electric revolver 50, and since the inertia weight of the movable part during the autofocus operation is small, the focusing operation can be performed at high speed and the focusing time can be shortened. At the same time, focusing accuracy can be improved. Further, the first gear 58 of the rotating portion 51 also moves up and down, but since the moving direction is the longitudinal direction of the groove of the second gear 52, the meshing of both can be maintained.
[0027]
In the present embodiment, the revolver is parallel to the stage. However, the revolver may be attached in an inclined state (similar to a conventional microscope).
[0028]
In the present embodiment, the switching of the objective lens to the observation position has been described using the rotating revolver as an example. However, the present invention is not limited to this, and the objective lens is attached to a plate-like member (for example, a slider) for observation. It may be slid to a position.
[0029]
Although the microscope of the present embodiment includes an autofocus device, it is of course possible to have a structure including the revolver 50 of the present embodiment in a microscope having a structure in which the focusing unit 40 is manually moved up and down. is there. Also in this case, since the inertia weight of the movable part is small, the focusing operation can be performed at high speed, and the effect of shortening the focusing time and improving the focusing accuracy can be obtained.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a microscope having a lightweight movable part at the time of focusing while being a microscope provided with an electric revolver.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a microscope according to an embodiment of the present invention.
2 is a cutaway cross-sectional view of the microscope of FIG. 1 near the revolver 50. FIG.
FIG. 3 is a cutaway sectional view showing a configuration of a microscope including a conventional electric revolver.
4 is a cross-sectional view of a revolver 150 of the conventional microscope shown in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the microscope according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Eyepiece part, 20 ... Lens tube, 30 ... Microscope main body, 30a ... Arm part, 40 ... Focusing part, 43 ... Pulse motor, 45 ... Optical axis, 47 ... Rotating shaft, 50 ... Electric revolver, 51 ... Rotation Part 51b ... V groove 52 ... fixed part 57 ... hard sphere 58 ... first gear 60 ... pulse motor 62 ... second gear 67 ... control part 70 ... objective lens 80 ... stage 90 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Lamp house, 100 ... Auto focus apparatus, 130 ... Microscope main body, 130a ... Arm part, 140 ... Optical axis, 141 ... Rotation axis, 143 ... Substage, 150 ... Electric revolver, 170 ... Objective lens, 180 ... Stage, 181 ... specimens.

Claims (3)

顕微鏡本体と、
前記顕微鏡本体に上下動可能に取り付けられた焦準部と、
前記焦準部に設けられ、設置される複数の対物レンズのうちいずれかが選択的に観察位置に配置されるように対物レンズを観察位置に切り替える切替え手段と、
前記顕微鏡本体に固定され、前記焦準部を上下動させる焦準部の駆動源と、
前記顕微鏡本体に固定され、前記複数の対物レンズのうちの何れかを選択し観察位置に配置するために前記切替え手段を駆動させる切替え手段の駆動源と、を備えること
を特徴とする顕微鏡。
A microscope body,
A focusing unit attached to the microscope main body so as to be movable up and down;
A switching unit that is provided in the focusing unit and switches the objective lens to the observation position so that any one of the plurality of objective lenses that are installed is selectively disposed at the observation position;
A driving source for a focusing unit fixed to the microscope main body and moving the focusing unit up and down,
A microscope fixed to the microscope main body, and comprising a switching source driving source for driving the switching unit to select any one of the plurality of objective lenses and place the objective lens at an observation position .
請求項1に記載の顕微鏡において、
前記切替え手段は、軸回転する回転部を有する回転式レボルバであり、
前記回転部の外周には第1の歯車が備えられ、
前記駆動源には前記第1の歯車と噛み合う第2の歯車が取り付けられ、
前記第1および第2の歯車の溝の長手方向は、前記光軸に対して平行であり、
前記第2の歯車は、前記長手方向についての長さが前記可動部の移動量よりも長いこと
を特徴とする顕微鏡。
The microscope according to claim 1,
The switching means is a rotary revolver having a rotating part that rotates the shaft,
A first gear is provided on the outer periphery of the rotating part,
A second gear meshing with the first gear is attached to the drive source;
The longitudinal direction of the grooves of the first and second gears is parallel to the optical axis;
The microscope, wherein the second gear has a length in the longitudinal direction longer than a moving amount of the movable part.
請求項2に記載の顕微鏡において、
前記回転部の回転軸は、前記光軸に対して平行であること
を特徴とする顕微鏡。
The microscope according to claim 2,
The rotation axis of the rotation unit is parallel to the optical axis.
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