(57)【要約】      （修正有）【課題】回転軸の周りを旋回可能な旋回アームを備え、旋回アームの配置の解除および固定を含む旋回動作を容易に実行可能なデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンドを提供する。【解決手段】回転軸ＤＡの周りに配置された、一体旋回部分ＭＳと不動部分ＭＬとから構成された高トルク磁気ブレーキによって、旋回動作を阻止することができ、高トルク磁気ブレーキを解除することによって、ボタンが押されている間、この阻止を中止することができる。旋回角度の調節のために旋回アームを掴むために設けられ、かつ旋回アームの人間工学的に形成された領域を握る手と同じ手の少なくとも１本の指でボタンを楽に押すことができるように、ボタンが旋回アームに配置されている。【選択図】図２
2014203080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りを旋回可能な旋回アームを備えたデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンドであって、
回転軸（ＤＡ）の周りに配置された、一体旋回部分（ＭＳ）と不動部分（ＭＬ）とから構成された高トルクの磁気ブレーキによって、旋回動作を阻止することが可能であり、該高トルクの磁気ブレーキを解除することによって、ボタン（ＴＳ）が押されている間、阻止を中止することができ、
旋回角度（ｗ）の調節のために旋回アーム（ＳＡ）を掴むために設けられ、かつ該旋回アーム（ＳＡ）の人間工学的に形成された領域（ＥＢ）を握る手と同じ手の少なくとも１本の指で楽に押すことができるように、該ボタン（ＴＳ）が該旋回アーム（ＳＡ）に配置されていることを特徴とする、デジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項２】
前記磁気ブレーキの前記一体旋回部分（ＭＳ）が、軸ピン（ＡＢＯ）上に位置しており、その位置で後方のねじリング（ＨＶＲ）および後方の転がり軸受（ＨＫ）を介して該軸ピン（ＡＢＯ）としっかりと螺合されており、この位置で、ねじ込みピン（ＧＭ）によって該軸ピン（ＡＢＯ）上に固定することができ、
該軸ピン（ＡＢＯ）上には、該後方の転がり軸受（ＨＫ）と同様に軸受ブロック（ＬＢ）に支持された、前方の転がり軸受（ＶＫ）もまた配置されており、
前記磁気ブレーキの前記不動部分（ＭＬ）は該軸受ブロック（ＬＢ）と螺合可能であり、該軸受ブロック（ＬＢ）に支持された該前方の転がり軸受（ＶＫ）に対して、前方のねじリング（ＶＶＲ）を介して該後方の転がり軸受（ＨＫ）を固定するために使用される、該後方の転がり軸受（ＨＫ）用の載置部を前記不動部分（ＭＬ）が形成しており、
前記磁気ブレーキの前記不動部分（ＭＬ）と前記磁気ブレーキの前記一体旋回部分（ＭＳ）との間には、前記磁気ブレーキの操作に適した作業隙間（ＳＰ）が設けられており、複数の皿頭ボルト（ＳＥＳ）および前方の圧力ディスク（ＶＤ）を介して関節部（ＧＴ）に対して固定することができる前方のリング固定ばねアセンブリ（ＲＰＶ）と、複数の皿頭ボルト（ＳＥＳ）および後方の圧力ディスク（ＨＤ）を介して該関節部（ＧＴ）に固定することができる後方のリング固定ばねアセンブリ（ＲＰＨ）とを介して、上述の軸受により生じる前記回転軸（ＤＡ）の周りの旋回動作が前記高トルク磁気ブレーキの通電時のみ可能となるように、該軸ピン（ＡＢＯ）が該関節部（ＧＴ）にしっかりと接続されており、
その際、前記旋回アーム（ＳＡ）を介しての力によらない位置調節が前提となり、該関節部（ＧＴ）にしっかりと接続された止めねじ（ＡＳ）と、該軸受ブロック（ＬＢ）に位置する止め溝（ＡＮ）とによって旋回動作を制限することができることを特徴とする、請求項１に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項３】
前記旋回アーム（ＳＡ）の上端の前記人間工学的に形成された領域（ＥＢ）および前記ボタン（ＴＳ）が、前記回転軸（ＤＡ）から十分な距離をおいて配置されているので、前記旋回アーム（ＳＡ）を前記旋回角度（ｗ）の調節のために妥当な力で動かすことができることを特徴とする、請求項１に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項４】
左手による操作および右手による操作が同等に可能となるように、前記ボタン（ＴＳ）および前記人間工学的に形成された領域（ＥＢ）の配置が構成されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項５】
前記旋回アーム（ＳＡ）の人間工学的に湾曲された面が、右側に向けた左手（ＬＨＢ）でも左側に向けた右手（ＲＨＢ）でも楽に握ることができるように形成されており、
その際、前記ボタン（ＴＳ）には、その都度使われている手の左手親指（ＬＤＢ）または右手親指（ＲＤＢ）で前方から楽に届くことができることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項６】
関節部（ＧＴ）が、前記回転軸（ＤＡ）に関して有効なレバー・アーム（Ｈ）を備えており、該レバー・アームを通して、現在の前記旋回角度（ｗ）および電動式の上方のＺガイド部（ＺＭＯ）の現在のＺ位置に応じた重心位置（Ｓ）と、該重心位置（Ｓ）に作用する一体旋回部分の重力と、軸受によって生じる摩擦モーメントとによって決まる、前記旋回角度（ｗ）を調節するためにユーザが付加するトルクが、前記上方の電動式のＺガイド部（ＺＭＯ）の現在のＺ位置に関係なく、引張ばね（ＺＦＡ、ＺＦＢ）によって旋回角度範囲全体において著しく低減され得るように、他端がそれぞれスタンド（ＳＳＴ）に取り付けられた第１の引張ばね（ＺＦＡ）および第２の引張ばね（ＺＦＢ）によって生じる引張力を、前記スタンド（ＳＳＴ）に対して当接している該引張ばね（ＺＦＡ、ＺＦＢ）の配置を介して前記関節部（ＧＴ）に伝達することができるので、ユーザの操作の負担が軽減され、
前記旋回アーム（ＳＡ）の垂直位置の範囲において、該第１の引張ばね（ＺＦＡ）および該第２の引張ばね（ＺＦＢ）によって生じる、垂直方向の調節位置の方向への動作を支援するトルクを利用することができるので、前記旋回アーム（ＳＡ）の垂直方向の調節位置をより素早くより容易に特定することができることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項７】
現在の前記旋回角度（ｗ）および前記電動式の上方のＺガイド部（ＺＭＯ）の現在のＺ位置に応じた前記重心位置（Ｓ）と、前記重心位置（Ｓ）に作用する一体旋回部分の重力と、前記軸受によって生じる摩擦モーメントとによって決まる、前記旋回角度（ｗ）の調節のためにユーザが付加するトルクが、前記上方の電動式のＺガイド部（ＺＭＯ）の最下位のＺ位置（Ｚ１）と、負の限界旋回角度（ＧＷＮ）を下回ると縁部（ＫＮ）を越えて転倒する恐れがあるか、または正の限界旋回角度（ＧＷＰ）を上回ると縁部（ＫＰ）を越えて転倒する恐れがあるような少なくとも限界Ｚ位置（Ｚ２）までとの間の旋回角度範囲全体において前記引張ばね（ＺＦＡ、ＺＦＢ）によって完全に平衡化または過補償されるように、前記第１の引張ばね（ＺＦＡ）および前記第２の引張ばね（ＺＦＢ）によって生じる引張力を前記スタンド（ＳＳＴ）に対して当接している前記引張ばねの配置を介して前記関節部（ＧＴ）に伝達することができ、
前記過補償が、より強い復帰トルクをもたらし、それにより、ユーザが前記旋回アーム（ＳＡ）を垂直位置に復帰させる負担が軽減されることを特徴とする、請求項６に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項８】
前記旋回アーム（ＳＡ）の前記回転軸（ＤＡ）が少なくとも２つの低摩擦の転がり軸受（ＶＫ）および（ＨＫ）によって決定され、知覚可能な係止・捕捉領域を備えた十分に滑らかに動作する係止装置が、前記関節部（ＧＴ）と前記不動の軸受ブロック（ＬＢ）との間に配置されており、
ばね力を有する前記係止装置および前記軸受および係止装置の摩擦損失が少ない場合に請求項６または７に記載の装置のうちの少なくとも一方から生じる有効な復帰力によって、前記旋回アーム（ＳＡ）の垂直方向の調整用の知覚可能および再現可能な係止位置をより素早く確実に特定することができることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項９】
係止装置が、関節部（ＧＴ）において回転軸（ＤＲ）の周りを回転可能に支持されており回転軸（ＤＫ）を有する係止玉軸受（ＲＫ）を支持する固定係止レバー（ＲＬ）と、前記係止玉軸受（ＲＫ）がその上を転がる被覆面（ＭＦ）および前記被覆面（ＭＦ）の係止形状（ＲＧ）を備えた係止セグメント（ＲＳ）と、から構成され、少なくとも１つの引張ばねまたは圧力ばね、例えば３つの圧力ばね（ＤＦ１）、（ＤＦ２）、および（ＤＦ３）によって、係止レバー（ＲＬ）を前記係止セグメント（ＲＳ）の前記被覆面（ＭＦ）に対して押圧することができ、
前記係止形状（ＲＧ）は、前記旋回アーム（ＳＡ）の垂直方向の調整位置に到達する前から知覚可能である捕捉領域の開始部分から、前記旋回アーム（ＳＡ）の垂直方向の調整位置と一致する安定した係止位置へ、前記係止玉軸受（ＲＫ）が引き寄せられるように構成されており、
前記安定した係止位置によって、前記旋回アーム（ＳＡ）の垂直方向の調整位置の良好な再現性もまた与えられていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項１０】
前記旋回アーム（ＳＡ）の前記人間工学的に形成された領域（ＥＢ）が、例えば色で際立たされたソフト・タッチ面によって、掴むためのものであると見分けられる表面が、前記旋回アーム（ＳＡ）の上端にグリップ面（ＧＯ）として設けられていることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項１１】
前記ボタン（ＴＳ）が押されているときに、電動式の上方のＺガイド部（ＺＭＯ）の現在のＺ座標を確認可能であり、前記電動式の上方のＺガイド部（ＺＭＯ）の許容限界Ｚ位置（Ｚ２）を確実に下回る場合のみ、旋回動作が許可されることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項１２】
前記ボタン（ＴＳ）が押されているときに、前記電動式の上方のＺガイド部（ＺＭＯ）の現在のＺ座標が確認可能であり、前記旋回アーム（ＳＡ）の角度位置が測定システムによって測定可能であり、旋回動作が前記電動式の上方のＺガイド部（ＺＭＯ）の現在のＺ座標に応じて許容旋回角度範囲に制限され、
非許容旋回角度範囲での前記磁気ブレーキの阻止は許可されず、請求項７に記載の引張ばね装置と連動して、許容旋回角度範囲への復帰のための十分な大きさの復帰力を利用することができるので、非許容旋回角度範囲で前記ボタン（ＴＳ）を解放すると、旋回角度（ｗ）が許容旋回角度範囲内に調節されることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項１３】
前記許容旋回角度範囲を離れたことが、音響信号および警告のうちの少なくとも一方によって、操作兼表示ユニットに表示されることを特徴とする、請求項１２に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項１４】
前記係止形状の外側の前記被覆面（ＭＦ）が、前記係止玉軸受（ＲＫ）が前記回転軸（ＤＡ）に対して常に同じ距離を有するように湾曲されており、それによって、前記係止セグメント（ＲＳ）の前記被覆面（ＭＦ）に対する前記係止玉軸受（ＲＫ）の押圧力が前記旋回角度（ｗ）に関係なく常に一定となることを特徴とする、請求項９に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項１５】
係止形状の外側の前記被覆面（ＭＦ）が、前記係止玉軸受（ＲＫ）と前記回転軸（ＤＡ）との間の距離が前記旋回角度（ｗ）に応じて変化するように湾曲されており、それによって、前記係止セグメント（ＲＳ）の前記被覆面（ＭＦ）に対する前記係止玉軸受（ＲＫ）の押圧力が、同様に前記旋回角度（ｗ）に依存し、
全体として所望のトルク推移が前記旋回角度（ｗ）に応じて得られるように請求項６に記載の引張ばね装置からのトルク推移が修正されるように、湾曲の曲率が選定可能であることを特徴とする、請求項９に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【請求項１６】
前記旋回アーム（ＳＡ）の上端が垂直方向の調節位置において垂直な中心軸の周りに回転対称に形成されているので、それによって前記人間工学的に形成された領域（ＥＢ）が生じ、前記領域（ＥＢ）を、右側に向けた左手（ＬＨＢ）でも左側に向けた右手（ＲＨＢ）でも楽に握ることができ、
その際、その都度使われている手の左手親指（ＬＤＢ）または右手親指（ＲＤＢ）で上方から前記旋回アーム（ＳＡ）の上端面に配置された前記ボタン（ＴＳ）に楽に届くことができることを特徴とする、請求項４に記載のデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の周りを旋回可能な旋回アームを備えたデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーエンス社（Ｋｅｙｅｎｃｅ）の特許文献１および特許文献２には、水平回転軸の周りを旋回可能な旋回アームを含む、デジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンドが記載されている。デジタル顕微鏡は、通常の顕微鏡にはつきものである、接眼レンズを介しての目視による視界が欠けていることを特徴としている。画像の撮影をカメラ・チップあるいはカメラを介して行い、画像情報を直接デジタル処理することができる。旋回アームは、事前調節のために支柱に沿って大まかに上下移動させてハンド・ホイールを介してクランプすることができる上方の焦点合わせユニットを含んでいる。上述の簡素な支柱ガイド部と平行に、焦点を合わせるために、ズーム体兼対物レンズ用の支持部をより細かく位置決めすることができる。上記の説明は、旋回アームの垂直方向の調節に関するものである。つまり、旋回アームが回転軸の周りを旋回した状態で、焦点合わせの動作がそれに対応する旋回角度で行われる。
【０００３】
旋回アームの固定は、スタンド下部に配置されたハンド・ホイールを介して行われ、このハンド・ホイールを用いて、旋回可能な旋回アームの回転可能に支持された軸をしっかりとクランプすることができる。旋回アームの垂直方向の調節位置を確保するために、係止ボルトがスタンド下部の定位置に設けられた穴に差し込まれるが、この穴は回転軸に設けられた別の穴と旋回アームの垂直位置で整列しているので、旋回アームの垂直位置で係止ボルトをこの穴に完全に押し込むことができ、それにより、スタンド下部と旋回アームの回転軸との間に形状嵌め合い式の接続が形成される。旋回アームをこの位置で、上述のクランプを介して再び固定することができる。係止ボルトが完全に押し込まれると、クランプを解除しても旋回アームを旋回させることはできない。
【０００４】
前述の解決法の旋回アームの操作には、現在の旋回アーム位置から離すためのハンド・ホイールを介してのクランプ接続の解除と、所望の旋回角度の調節と、ハンド・ホイールを用いたクランプを介しての旋回アームの所望の旋回アーム位置での固定とが常に含まれている。
【０００５】
最も頻繁に利用される旋回アームの垂直方向の調節から始めて、追加的に係止ボルトを引き抜き、場合によってはこの係止ボルトを脇に置いておかなければならない。旋回アーム装置の質量および重心位置によって生じる有効トルクによる旋回アームの不意の転倒に対する防止手段がない状態で、ハンド・ホイールを解放することができる。そのため、旋回アームを他方の手で支えておかなければならない。所望の旋回角度に調節されたら、この調節位置を素早く確保しなければならない。しかし、ハンド・ホイールを用いると、これに比較的長い時間を要する。一方の手でハンド・ホイールを操作し、他方の手で旋回アームをその位置に保持しなければならないので、素早く正確な調節はほぼ不可能である。最も頻繁に利用される旋回アームの垂直方向の調節位置に再び旋回させて戻す場合には、工程が逆の順序で繰り返される。この際、互いに対して整列された穴に押し通せるように、係止ボルトを再び手に取らなければならないことが非常に不都合である。その上、係止ボルトと両方の穴との間には、明らかに知覚可能な大きい嵌め合い公差がある。実際にはこれにより、旋回アームの垂直方向の調節位置の再現性が悪化する。というのも、嵌め合い公差内に比較的広い旋回範囲があり、これが場合によっては、係止ボルトを完全に押し込んだにもかかわらず、垂直方向の調節位置で画像の外側縁が不鮮明に見える原因になり得るからである。煩雑な操作は所要時間を増大させ、さらなるコスト増加を招く。ユーザは旋回工程に両手を使わなければならないので、最終的なクランプまでの旋回工程中に対象物を扱うことができない。これにより、対象物を旋回工程の前または後にしか操作することができないので、事前に調節した旋回角度がさらなる処理に適していないため、場合によってはさらなる旋回工程が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０５９５９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０２３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この短所を発端として、本発明の基礎を成す課題は、旋回可能な旋回アームを備えたデジタル顕微鏡用の旋回アーム・スタンドを、配置の解除および固定を含む旋回動作が、比較的容易な方法で実行可能となるという点で発展させることである。この旋回動作は、旋回アームの垂直方向の調節位置を素早く再現可能に特定し、この調節位置から離すことも含んでおり、その都度の所望の旋回角度に十分な精度で調節することができる。さらに、旋回アーム装置の質量および重心位置によって生じる有効トルクを適切な措置によって補償することができ、デジタル顕微鏡における価格志向の状況に基づいて、装置全体が極力安価に実現可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴による、冒頭で説明した種類の旋回アーム・スタンドによって解決される。有利な構成は従属請求項２から１６に記載されている。
本発明によれば、一体旋回部分および不動部分から構成された、回転軸の周りに配置された高トルク磁気ブレーキによって、旋回アームの動作を阻止することができる。さらに、高トルク磁気ブレーキを解除することによって、ボタンが押されている間、この阻止を中止することができる。ボタンは、旋回角度の調節のために旋回アームを掴めるように設けられ、かつ旋回アームの人間工学的に形成された領域を握る手と同じ手の少なくとも１本の指で楽に押せるように旋回アームＳＡに配置されている。
【０００９】
有利には、磁気ブレーキの一体旋回部分が軸ピン上に位置しており、その位置で後方のねじリングと後方の転がり軸受とを介して軸ピンとしっかりと螺合し、この位置でねじ込みピンによって軸ピンに固定されている。軸ピン上には、後方の転がり軸受と同様に軸受ブロックに支持された前方の転がり軸受もまた配置されている。磁気ブレーキの不動部分は、軸受ブロックと螺合可能であり、その不動部分は、後方の転がり軸受用の載置部を形成している。この載置部は、軸受ブロックに支持された前方の転がり軸受に対して、前方のねじリングを介して後方の転がり軸受を固定するために使用される。磁気ブレーキの不動部分と磁気ブレーキの一体旋回部分との間には、磁気ブレーキの操作に適した作業隙間が設けられている。
【００１０】
その際、複数の皿頭ボルトおよび前方の圧力ディスクを介して関節部に対して固定することができる前方のリング固定ばねアセンブリと、複数の皿頭ボルトおよび後方の圧力ディスクを介して関節部に固定することができる後方のリング固定ばねアセンブリとを介して、高トルク磁気ブレーキが通電されているときのみ上述の軸受から生じる回転軸の周りの旋回動作が可能となるように、軸ピンは、関節部にしっかりと接続されている。
【００１１】
その際、旋回アームを介した力によらない位置調節が前提となる。関節部にしっかりと接続された止めねじと、支持ブロックに設けられた止め溝とによって旋回動作を制限することができる。
【００１２】
有利には、旋回アームの上端の人間工学的に形成された領域およびボタンは、回転軸から十分な距離をおいて配置されているので、旋回アームを旋回角度の調節のために妥当な労力で動かすことができる。
【００１３】
有利な一構成では、左手および右手による操作が同等に可能となるように、ボタンと人間工学的に形成された領域の配置が構成されている。
便利には、人間工学的に湾曲された旋回アームの上面は、右側に向けた左手でも左側に向けた右手でも楽に握ることができるように形成されており、その際、その都度使われている手の左手親指または右手親指で、前方から楽にボタンに届くことができる。
【００１４】
本発明による別の構成変形例では、関節部が回転軸に関して有効なレバー・アームを備えている。このレバー・アームを通して、現在の旋回角度および電動式の上方のＺガイド部の現在のＺ位置に応じた重心位置と、この重心位置に作用する一体旋回部分の重力と、軸受によって生じる摩擦モーメントとによって決まる、旋回角度を調節するためにユーザが付加するトルクが、上方の電動式のＺガイド部の現在のＺ位置に関係なく、引張ばねによって旋回角度範囲全体において著しく低減され得るように、他端がそれぞれスタンドに取り付けられた第１の引張ばねおよび第２の引張ばねによって生じる引張力を、スタンドに対して当接している引張ばねの配置を介して関節部に伝達することができるので、ユーザによる操作の負担が軽減される。旋回アームの垂直位置の範囲において、第１の引張ばねおよび第２の引張ばねによって生じる、垂直方向の調節位置の方向への動作を支援するトルクを利用できるので、旋回アームの垂直方向の調節位置をより素早くより容易に特定することができる。
【００１５】
その際、現在の旋回角度および電動式の上方のＺガイド部の現在のＺ位置に応じた重心位置と、この重心位置に作用する一体旋回部分の重力と、軸受により生じる摩擦モーメントとによって決まる、旋回角度の調節のためにユーザが付加するトルクが、上方の電動式のＺガイド部の最下位のＺ位置と、負の限界旋回角度を下回ると縁部を越えて転倒する恐れがあるか、または正の限界旋回角度を上回ると縁部を越えて転倒する恐れがある、少なくとも限界Ｚ位置までとの間の旋回角度範囲全体において、引張ばねによって完全に平衡化または過補償され得るように、第１の引張ばねおよび第２の引張ばねによって生じる引張力がスタンドに当接する引張ねじの配置を介して関節部に伝達可能であることが有利である。過補償によってより強い復帰トルクが得られるので、ユーザが旋回アームを垂直位置に復帰させる負担が軽減される。
【００１６】
さらに、旋回アームの回転軸が少なくとも２つの低摩擦の転がり軸受によって決定され、知覚可能な係止・捕捉領域を備えた十分に滑らかに動作する係止装置が関節部と不動の軸受ブロックとの間に配置されていることが有利である。ばね力を有する係止装置および軸受および係止装置の摩擦損失が少ない場合に既述の装置のうちの少なくとも一方から生じる有効な復帰力によって、旋回アームの垂直方向の調整用の知覚可能および再現可能な係止位置を素早く確実に特定することができる。
【００１７】
固定係止レバーは、関節部において回転軸の周りを回転可能に支持されており、回転軸を備えた係止玉軸受を支持している。係止セグメントは、係止玉軸受がその上を転がる十分な耐摩耗性を有する被覆面と、係止玉軸受が係止することができる係止形状とを含んでいる。この係止に必要となる係止力を生成するために、係止レバーが少なくとも１つの引張ばねまたは圧力ばね、例えば３つの圧力ばねによって、被覆面に対してあるいは係止セグメントの係止形状へ押圧される。係止形状は、旋回アームの垂直方向の調整位置に到達する前から知覚可能である捕捉領域の開始部分から、旋回アームの垂直方向の調整位置と一致する安定した係止位置へ、係止玉軸受が引き寄せられるように構成されている。安定した係止位置によって、旋回アームの垂直方向の調整位置の再現性もまた良好になる。
【００１８】
有利には、旋回アームの人間工学的に形成された領域には、例えば色で際立たせたソフト・タッチ面によって、掴むためのものであることが見分けられる面が旋回アームの上端にグリップ面として設けられている。
【００１９】
別の有利な一構成では、電動式の上方のＺガイド部の現在のＺ座標が、ボタンが押されているときに確認されて、電動式の上方のＺガイド部の許容限界Ｚ位置を確実に下回る場合のみ旋回動作が許可される。
【００２０】
さらに、電動式の上方のＺガイド部の現在のＺ座標が、ボタンが押されているときに確認可能であり、旋回アームの角度位置が測定システムによって測定可能であり、電動式の上方のＺガイド部の現在のＺ座標に応じて、旋回動作が許容旋回範囲に制限されることが有利である。非許容旋回角度範囲での磁気ブレーキの阻止は許可されず、既述の引張ばね装置と連動して、許容旋回角度範囲への復帰のための十分に大きい復帰力を利用できるので、非許容旋回角度範囲でボタンを解放すると、旋回角度が許容旋回角度範囲内に調節される。
【００２１】
その際、許容旋回角度範囲を離れたことが、音響信号および警告のうちの少なくとも一方によって、操作兼表示ユニットに表示されることとする。
さらに、係止玉軸受が回転軸に対して常に同じ距離を有するように、係止形状の外側の被覆面が湾曲されていることが有利であり、これにより、係止セグメントの被覆面に対する係止玉軸受の押圧力が旋回角度に関係なく常に一定となる。
【００２２】
さらに、係止玉軸受と回転軸との間の距離を、旋回角度に応じて変化させてもよい。これにより、係止セグメントの被覆面に対する係止玉軸受の押圧力も同様に旋回角度に依存する。全体として所望のトルク推移が旋回角度に応じて得られるように上述の引張ばね装置からのトルク推移を修正できるように、曲率を選定することができる。
【００２３】
同様に、旋回アームの上端が、垂直方向の調節位置において垂直な中心軸の周りに回転対称に形成されていることにより、右側に向けた左手でも左側に向けた右手でも楽に握ることができる人間工学的に形成された領域が生じることが有利である。その際、旋回アームの上端面に配置されたボタンに、その都度使われている手の左手親指または右手親指で上方から楽に届くことができる。
【００２４】
本発明による解決法により、ボタンの短時間の押圧を介した旋回アームの素早い固定および解除が可能になり、このボタンが、旋回アームの調節中に同じ手で届くことができる適切な場所に位置している。
【００２５】
従来技術では、旋回アームの調節を両手で行わなければならず、クランプおよびクランプの解除に比較的多大な時間を要していた。
その上、従来技術と比べて、引張ばねによる配置によって安価に効果的に負担が軽減されるので、実際により素早く、より高い品質感で、より正確に旋回角度を調節することができるとともに、復帰トルクを容易に生じさせることができるので、旋回アームをその垂直位置により容易に復帰させることができる。
【００２６】
旋回アームの垂直位置用の完全に一体化された係止装置によって、容易に認識可能であり再現性が良好である、正確な係止位置が与えられる。両方の係止方向において、追加的な操作を必要とせずに、ほぼ同等の係止力が生成される。良好な係止の再現性を実現するために、係止装置および全ての軸受の相応な精度が前提となる。
【００２７】
第１の引張ばねおよび第２の引張ばねからなる、負担を軽減する簡素な引張ばね装置が特に有利であり、この引張ばね装置はより正確な調節を可能にし、容易に実現可能な復帰モーメントを介して旋回アームの垂直位置への復帰の負担を軽減する。
【００２８】
旋回角度の符号化も、旋回角度に応じて様々な動作を実行することができるので有用である。ただし、これは必ずしも必要ではない。
係止形状の外側の被覆面は、曲率に関して、係止玉軸受と回転軸との間の距離が旋回角度に応じて変化するように変化させてもよい。これにより、係止セグメントの被覆面に対する係止玉軸受の押圧力も同様に旋回角度に依存する。その際、全体として所望のトルク推移が旋回角度に応じて得られるように引張ばね装置からのトルク推移が修正されるように、曲率を選定することができる。
【００２９】
上方および下方のＺガイド部を電動化すれば、Ｚ位置に応じて様々な動作を実行することができるので有用である。
係止装置の形状あるいは係止形状は、それによって係止装置あるいは係止形状の所望の効果が著しく変化しない限り、変更することができる。最も重要な基準は、係止装置による最大限の復帰力あるいは復帰トルクを有する十分な広さの係止・捕捉領域である。ねじ込みピンおよび複数の圧力ばねおよび引張ばねのうちの少なくとも一つを介しての係止力あるいは係止トルクの調節は、任意に変更することができる。しかし、ねじ込みピンを介しての調節は必ずしも必要ではない。
【００３０】
また、トルク推移が、相応して変化するように引張ばね装置を変更することができるが、原則としてやはり寸法決定の有利な基準に従う。
両方のＺガイド部を電動化、符号化、または手動操作することが考えられる。
【００３１】
高トルク磁気ブレーキは、非通電状態での保持モーメントが大きいことを特徴とする。この名称でなくとも同様に高い保持モーメントを備えた磁気ブレーキであれば、この磁気ブレーキもまた本発明に使用するのに好適であろう。
【００３２】
電動式の下方のＺガイド部は、スタンド基部または軸受ブロック、または両方の部品に取り付けられる。
以下では本発明による旋回アーム・スタンドを、実施例に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ａ及びｂは旋回スタンドを備えたデジタル顕微鏡システムの図。
【図２】磁気ブレーキおよび係止装置を含む、本発明による軸受の構成のための実施例の図。
【図３】本発明による係止装置の構成のための実施例の図。
【図４】ａ及びｂは、旋回機能の片手操作の正面図。
【図５】ａ及びｂは、引張ばね装置を明確にするための旋回スタンドの背面図。
【図６】ａ〜ｃは、垂直位置の旋回スタンドを上方のＺガイド部の異なるＺ位置で示す正面図。
【図７】ａ〜ｃは、旋回した旋回スタンドを上方のＺガイド部の異なるＺ位置で示す正面図。
【図８】ａ〜ｃは、旋回した旋回スタンドを上方のＺガイド部の異なるＺ位置で示す別の正面図。
【図９（１）】ａ及びｂは、旋回スタンドを下方のＺガイド部の異なるＺ位置で示す別の正面図。
【図９（２）】ｃ及びｄは、旋回スタンドを下方のＺガイド部の異なるＺ位置で示す別の正面図。
【図１０】ａ及びｂは、第１および第２の引張ばねの引張力の推移の図。
【図１１】トルク推移の図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１ａおよび図１ｂは、本発明による旋回スタンドＳＳＴを備えたデジタル顕微鏡システムを示している。図１ａは、本発明による旋回スタンドＳＳＴと、操作ユニットＢＥと、操作兼表示ユニットＢＡとを含むデジタル顕微鏡システムのユーザから見た正面図を示し、図１ｂは、本発明による旋回スタンドＳＳＴの左側からの側面図のみを示している。
【００３５】
方位測定のために、ユーザから見て右側が正を示すＸ軸と、ユーザから見て後側が正を示すＹ軸と、ユーザから見て上側が正を示すＺ軸とから構成された、空間座標系が導入されている。座標系の原点は回転軸ＤＡと光軸ＯＡとの交点に位置している。
【００３６】
旋回スタンドＳＳＴは、軸受ブロックＬＢが取り付けられたスタンド基部ＳＦを含んでいる。軸受ブロックでは、回転軸ＤＡの周りを旋回可能な関節部ＧＴ用の軸受部と、関節部にしっかりと配置された旋回アームＳＡが一体化されている。旋回アームには、電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯが配置されており、このＺガイド部を介して、Ｚ位置にあるズーム体ＺＫを適応させるために、支持部ＴＲを旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対して変化させることができる。図１ａおよび図１ｂには、例示的に、電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯを介して動作可能な部分のＺ位置Ｚ２が示されている。この動作可能部分には、支持部ＴＲおよびズーム体ＺＫの他、ズーム体ＺＫに一体化された照明およびカメラ、および対物レンズＯＢも含まれている。スタンド基部ＳＦには電動式の下方のＺガイド部ＺＭＵが取り付けられるが、電動式の下方のＺガイド部ＺＭＵを代替的に軸受ブロックＬＢに取り付けてもよい。旋回スタンドＳＳＴの背面はカバーＡＨで覆われている。
【００３７】
旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対してＺ位置に関して変化させることができる電動式の下方のＺガイド部ＺＭＵに、好適には電動式であるＸＹテーブルＴＭを適応させることができる。このＸＹテーブルは、対象物載置部として機能する入射光・挿入プレートが一体化されたテーブル面ＯＴＰを含んでいる。図１ａおよび図１ｂによれば、電動式の下方のＺガイド部ＺＭＵは、入射光・挿入プレートＡＥの表面ＯＦ上に載置された対象物ＯＢＴの上面ＯＳＯが旋回アームの回転軸ＤＡに位置するＺ位置、Ｚｂ＜０に調節されている。図１ａおよび図１ｂは、焦点が合わされた状態の旋回スタンドＳＳＴ、つまり、入射光・挿入プレートＡＥの表面ＯＦ上に載置された対象物ＯＢＴの上面ＯＳＯが、対物面ＯＥ上に位置している状態を示している。
【００３８】
旋回アームＳＡはその上端に、旋回工程中に旋回アームＳＡを握るために設けられ、かつグリップ面ＧＯを備えた人間工学的に形成された領域ＥＢを含んでいる。色で際立たされたソフト・タッチ面によって、握るべき人間工学的に形成された領域ＥＢを快い触覚で明白に示すことができる。旋回アームＳＡの上端の人間工学的に形成された領域ＥＢおよびボタンＴＳは、回転軸ＤＡから十分な距離をおいて配置されているので、旋回アームＳＡを旋回角度の調節のために妥当な力で動かすことができる。
【００３９】
図２は、磁気ブレーキおよび係止装置を含む、本発明による軸受部の構成の一実施例を示している。
図２によれば一体旋回部分ＭＳと不動部分ＭＬとから構成された、回転軸ＤＡの周りに配置された高トルク磁気ブレーキ、例えば、「高トルク永久磁石ブレーキ  ４００ｍｍ  ケーブル  赤／青  ８６  ６１１０６Ｐ１０−０  ２４Ｖ／ケンドリオン・ビンダー・マグネーテ  型式：ＲｏＨＳ−ｋｏｎｆｏｒｍ」（Ｈｉｇｈ  Ｔｏｒｑｕｅ−Ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｂｒｅｍｓｅ  ４００ｍｍ  Ｋａｂｅｌ  ｒｔ／ｂ１  ８６  ６１１０６Ｐ１０−０  ２４Ｖ／Ｋｅｎｄｒｉｏｎ  Ｂｉｎｄｅｒ  Ｍａｇｎｅｔｅ  Ａｕｓｆｕｅｒｕｎｇ：ＲｏＨＳ−ｋｏｎｆｏｒｍ）によって、旋回動作は阻止される。高トルク磁気ブレーキの解除を介して、図１によるボタンＴＳが押されている間この阻止を中止することができる。ボタンＴＳは、旋回角度の調節のために旋回アームＳＡを握るために設けられた、旋回アームＳＡの人間工学的に形成された領域ＥＢを握る手と同じ手の少なくとも１本の指で楽に押すことができる。
【００４０】
図２によれば、磁気ブレーキの一体旋回部分ＭＳは、軸ピンＡＢＯ上に位置しており、その位置で後方のねじリングＨＶＲと後方の転がり軸受ＨＫとを介して軸ピンＡＢＯとしっかりと螺合され、この位置でねじ込みピンＧＭによって軸ピン上に固定されている。軸ピンＡＢＯ上には、後方の転がり軸受ＨＫと同様に軸受ブロックＬＢに支持された前方の転がり軸受ＶＫもまた配置されている。磁気ブレーキの不動部分ＭＬは軸受ブロックと螺合され、その不動部分ＭＬは後方の転がり軸受ＨＫ用の載置部を形成している。この載置部は、後方の転がり軸受ＨＫを、軸受ブロックＬＢに支持された前方の転がり軸受ＶＫに対して前方のねじリングＶＶＲを介して固定するために使用される。転がり軸受として、好適にはアンギュラ玉軸受が使用されるが、これは通常の深溝玉軸受より耐荷重性が高いので、必要な場合には互いに対してより強く固定することができる。磁気ブレーキの不動部分ＭＬと磁気ブレーキの一体旋回部分ＭＳとの間には、磁気ブレーキの操作に適した作業隙間ＳＰが配置の選定によって設けられている。複数の皿頭ボルトＳＥＳを介して、前方の圧力ディスクＶＤが前方のリング固定ばねアセンブリＲＰＶに対して押圧され、これにより、このリング固定ばねアセンブリが前方の領域にある関節部ＧＴを軸ピンＡＢＯと接続する。これと類似して、後方の圧力ディスクＨＤが複数の皿頭ボルトＳＥＳを介して後方のリング固定ばねアセンブリＲＰＨに対して押圧され、これにより、このリング固定ばねアセンブリが後方の領域にある関節部ＧＴを軸ピンＡＢＯと接続する。これにより、関節部ＧＴが軸ピンＡＢＯとしっかりと接続されるので、上述の軸受によって生じる回転軸ＤＡの周りの旋回動作は、高トルク磁気ブレーキが通電しているときにのみ可能になる。その際、旋回アームＳＡを介した力によらない調節が前提となる。旋回動作は、関節部ＧＴにしっかりと接続された、軸受ブロックＬＢに位置する止め溝ＡＮに係合する、止めねじＡＳによって制限される。
【００４１】
また、図２は、図３でより詳細に説明する、本発明による係止装置を示している。固定係止レバーＲＬに配置された回転軸ＤＫを備えた係止玉軸受ＲＫは、係止セグメントＲＳの係止形状ＲＧに係合し、係止セグメントＲＳがしっかりと軸受ブロックＬＢに取り付けられる。
【００４２】
図３は、本発明による係止装置の構成のための一実施例を示している。
固定係止レバーＲＬは、関節部ＧＴにおいて回転軸ＤＲの周りに回転可能に支持されており、回転軸ＤＫを備えた係止玉軸受ＲＫを支持している。係止セグメントＲＳは、その上を係止玉軸受ＲＫが転がる十分な耐摩耗性を有する被覆面ＭＦと、係止玉軸受ＲＫが係止可能な係止形状ＲＧとを含んでいる。この係止に必要となる係止力を生成するために、係止レバーＲＬが、少なくとも１つの引張ばねまたは圧力ばね、例えば３つの圧力ばねＤＦ１、ＤＦ２、ＤＦ３を介して被覆面ＭＦに対してあるいは係止セグメントＲＳの係止形状へ押圧される。係止形状ＲＧは、旋回アームＳＡの垂直方向の調整位置に達成する前から既に知覚可能である捕捉領域の開始部分から、旋回アームＳＡの垂直方向の調整位置と一致する安定した係止位置へ、係止玉軸受ＲＫが引き寄せられるように構成されている。安定した係止位置によって、旋回アームＳＡの垂直方向の調整位置の再現性もまた良好になる。
【００４３】
図３による実施例では、圧力ばねＤＦ１、ＤＦ２、およびＤＦ３が、関節部ＧＴと接続された圧力プレートＤＰに配置されたねじ込みピンＧ１、Ｇ２、およびＧ３に対して支持されている。ねじ込みピンＧ１、Ｇ２、Ｇ３を用いて、必要な場合には押圧力を変化させることができる。カバー板ＡＰを介して、関節部ＧＴ内にある係止装置が覆われているので、外側からこれを見ることはできない。
【００４４】
図４ａおよび図４ｂは、左利きおよび右利きのユーザに同等に適している、ボタンＴＳおよび人間工学的に形成された領域ＥＢを介しての、旋回アームＳＡの旋回機能の本発明による片手操作のための一実施例の正面図である。図４ｂには、ユーザの左手ＬＨＢを介した操作が示され、図４ａには、ユーザの右手ＲＨＢを介した操作が示されている。その際、人間工学的に湾曲された旋回アームＳＡの上面は、それによって生じる人間工学的に形成された領域ＥＢが、右側に向けた左手ＬＨＢでも左側に向けた右手ＲＨＢでも楽に握ることができるように形成されている。ボタンＴＳには、その都度使われる手の親指ＬＤＢあるいはＲＤＢで前方から楽に届くことができる。
【００４５】
第１の引張ばねＺＦＡおよび第２の引張ばねＺＦＢの本発明による機能を明確にするために、図５ａは、旋回アームＳＡの垂直方向の調節位置にある本発明による旋回スタンドＳＳＴの背面図を示し、図５ｂは、本発明による旋回スタンドＳＳＴを、垂直方向の調整位置に対して、実際の旋回角度ｗ分傾いた旋回アームＳＡの背面図を示している。関節部ＧＴと、旋回アームＳＡと、支持部ＴＲと、照明およびカメラと一体化されたズーム体ＺＫと、対物レンズＯＢとを含む、一体旋回可能な構造の重心Ｓがそれぞれ示されている。
【００４６】
関節部ＧＴは、回転軸ＤＡに関して有効なレバー・アームＨを備えており、このレバー・アームを通して、他端がそれぞれスタンドに取り付けられた第１の引張ばねＺＦＡおよび第２の引張ばねＺＦＢから生じる引張力が、スタンドに対して当接している引張ばねの配置を介して関節部ＧＴに伝達される。現在の旋回角度および電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの現在のＺ位置に応じた重心位置Ｓと、この重心位置に作用する一体旋回部分の重力と、軸受によって生じる摩擦モーメントによって決まる、旋回角度ｗを調節するためにユーザが付加するトルクを、上方の電動式のＺガイド部ＺＭＯの現在のＺ位置に関係なく、引張ばねによって旋回角度範囲全体において著しく低減することができるので、ユーザによる操作の負担が軽減される。その際、旋回アームＳＡの垂直位置の範囲において、第１の引張ばねＺＦＡおよび第２の引張ばねＺＦＢによって生じる、垂直方向の調節位置の方向への動作を支援するトルクが利用できるので、旋回アームＳＡの垂直方向の調節位置をより素早くより容易に特定することができる。
【００４７】
その他の符号は図１ａおよび図１ｂの符号に対応している。
調節の実現性を明確にするために、図６ａ、図６ｂ、および図６ｃは、本発明による旋回スタンドＳＳＴの正面図を、回転軸ＤＡに対する電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯのそれぞれ異なるＺ位置、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３で示している。旋回アームＳＡは垂直方向の調節位置にあり、回転軸ＤＡに対する電動式の下方のＺガイド部ＺＭＵのＺ位置が値Ｚｂ＜０を示している。その他の符号は図１ａおよび図１ｂの符号に対応している。
【００４８】
調節の実現性を明確にするために、図７ａ、図７ｂ、および図７ｃは、本発明による旋回スタンドＳＳＴの正面図を、回転軸ＤＡに対する電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの異なるＺ位置、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３で示している。旋回アームＳＡは垂直方向の調整位置に対して、負の限界旋回角度ＧＷＮ＜０°分右側へ傾いており、回転軸ＤＡに対する電動式の下方のＺガイド部ＺＭＵのＺ位置が値Ｚｂ＜０を示している。負の限界旋回角度ＧＷＮ＜０°は、回転軸ＤＡに対する電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの限界Ｚ位置Ｚ２を上回っている限り、角度がこの値を上回ると縁部ＫＮ周りに転倒する危険性があることを特徴としている。図７ｂによると、同図に示された旋回スタンドＳＳＴは、転倒の寸前にある。
【００４９】
図７ａによると、同図に示された旋回スタンドＳＳＴは安全な操作領域にある。図７ｃによると、同図に示された旋回スタンドＳＳＴは、必ず回避しなければならない危険な状態にある。これを回避する方法として、例えば、旋回角度と上方のＺガイド部ＺＭＯのＺ位置との全ての考えられる組み合わせにおいて転倒の可能性が排除され得る程度にまで、旋回角度範囲と、回転軸ＤＡに対する電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの到達可能な最大のＺ位置とを構造的に制約することができる。これにより実際には、有効範囲が不利に制限されることになる。
【００５０】
本発明による配置では、ボタンＴＳが押されているときに電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの現在のＺ座標が、例えば図１ａによる操作兼表示ユニットＢＡに含まれている、ソフトウェアを備えた相応の制御電子機器によって確認され、電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの許容限界Ｚ位置Ｚ２を確実に下回る場合のみ旋回動作が許可されることにより、この短所を回避することができる。本発明による配置に基づいた別の可能性は、ボタンＴＳが押されているときに電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの現在のＺ座標が、例えば図１ａによる操作兼表示ユニットＢＡに含まれている、ソフトウェアを備えた相応の制御電子機器によって確認され、旋回アームＳＡの角度位置が角度測定システムで測定可能であり、電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯの現在のＺ座標に応じて、旋回動作が許容旋回角度範囲に制限されることである。非許容旋回角度範囲での磁気ブレーキの阻止は許可されず、図５ａおよび５ｂによる引張ばね装置と連動して、許容旋回角度範囲内へ復帰するための十分な大きさの復帰力が利用できるので、非許容旋回角度範囲でボタンＴＳを解放すると、旋回角度が許容旋回角度範囲内に調節される。
【００５１】
その際、許容旋回角度範囲を離れたことが、音響信号および警告のうちのいずれか一方によって操作兼表示ユニットに表示されることが有利である。その他の符号は図１ａおよび図１ｂの符号に対応している。
【００５２】
調節の実現性を明確にするために、図８ａ、図８ｂ、および図８ｃは、本発明による旋回スタンドＳＳＴの正面図を、回転軸ＤＡに対する電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯのそれぞれ異なるＺ位置、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３で示している。旋回アームＳＡは垂直方向の調整位置に対して、正の限界旋回角度ＧＷＰ分左側に傾いており、回転軸ＤＡに対する電動式の下方のＺガイド部のＺ位置が値Ｚｂ＜０を示している。前述の図７ａ、図７ｂ、および図７ｃについての説明が、図８ａ、図８ｂ、および図８ｃにも同様に当てはまる。異なっているのは旋回方向のみであり、正の限界旋回角度ＧＷＰは実際には、縁部ＫＰを越えての転倒の恐れを伴う左方向への旋回動作を意味している。その他の符号は図１ａおよび図１ｂの符号に対応している。
【００５３】
図５ａおよび図５ｂの配置による引張ばね装置は、上方の電動式のＺガイド部ＺＭＯの最下位のＺ位置Ｚ１と、負の限界旋回角度ＧＷＮを下回ると縁部ＫＮを越えて転倒する恐れがあるか、または正の限界旋回角度ＧＷＰを上回ると縁部ＫＰを越えて転倒する恐れのある少なくとも限界Ｚ位置Ｚ２までとの間の旋回角度範囲全体において、引張ばね装置を除いた旋回動作に必要となるトルクが、引張ばねによって完全に平衡化されまたは過補償されるように、原理上、寸法決定することができる。過補償によってより強い復帰トルクを得られるので、ユーザが旋回アームＳＡを垂直位置に復帰させる負担が軽減される。
【００５４】
調節の実現性を明確にするために、図９（１）ａ、図９（１）ｂ、図９（２）ｃ、および図９（２）ｄは、本発明による旋回スタンドＳＳＴの正面図を、回転軸ＤＡに対する電動式の下方のＺガイド部ＺＭＵの異なるＺ位置、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄで示している。旋回アームＳＡは垂直方向の調節位置にあり、回転軸ＤＡに対する電動式の上方のＺガイド部ＡＭＯのＺ位置が値Ｚ２を示している。その他の符号は図１ａおよび図１ｂの符号に対応している。
【００５５】
図１０ａは、図５ａおよび図５ｂの本発明による配置によるばね距離に対する第１の引張ばねＺＦＡの引張力の推移を示している。これに類似して、図１０ｂは、図５ａおよび図５ｂの本発明による配置によるばね距離に対する第２の引張ばねＺＦＢの引張力の推移を示している。
【００５６】
引っ張られていない状態にあるばね長さＬ０Ａを起点として、取り付けられて引っ張られた状態では、旋回アームＳＡが旋回アームＳＡの垂直位置に対して現在の有効旋回角度ｗ分を偏向すると、長さａＷとなる。この長さは第１の引張ばねＺＦＡの有効長さに回転軸ＤＧの周りを回転可能に支持されたばね受け部ＦＡの有効長さを加算したものである。その他の符号は図５ａおよび図５ｂの符号に対応している。
【００５７】
図１１は、それぞれ一体旋回可能な構造の現在の有効重心Ｓに作用し、垂直下方に作用する重力Ｆｇによって引き起こされる旋回角度ｗに対する、電動式の上方のガイド部ＺＭＯの対応するＺ位置Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３についての、図５ａおよび図５ｂに示された本発明による配置による有効トルクの推移ＭＺ１、ＭＺ２、ＭＺ３と、図５ａおよび図５ｂによる本発明による引張ばねの配置の場合に図１０ａおよび図１０ｂによる引張力から生じる旋回角度ｗに対するトルク推移ＭＺＦとを示している。
【００５８】
旋回アームＳＡおよびそれに配置された一体旋回可能部分の重心は、図５ａによる旋回アームＳＡの垂直位置において、回転軸の横に位置しているので、旋回アームＳＡの垂直位置において、トルク推移ＭＺ１、ＭＺ２、ＭＺ３と同一であるトルクＭＡＳが既に作用する。図５ａおよび図５ｂによる引張ばね装置は、旋回アームＳＡの垂直位置においてトルク推移ＭＺＦもまた値ＭＡＳを取るように寸法決定される。というのも、垂直位置でトルクが完全に補償されなければならず、そうでなければ、不都合にも旋回アームＳＡの垂直方向の調節の所望の係止位置から一体旋回可能部分が再び引き抜かれてしまうであろう。
【００５９】
トルク推移は、例えば、引張ばねによって最大トルクＭＺ２ｍｉｎおよびＭＺ２ｍａｘが生じる、限界旋回角度ＧＷＮおよびＧＷＰに構造的に制限される。トルク推移ＭＺＦは好適には、回転軸ＤＡに対する電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯのＺ位置Ｚ１およびＺ２についてのトルク推移ＭＺ１およびＭＺ２が、常により小さいトルクをもたらすように構成されているので、より強いトルク推移によって、旋回アームＳＡの垂直方向の調節位置への復帰モーメントを引張ばねが常に利用することができる。電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯのＺ位置Ｚ２を上回ると、辛うじて十分な大きさの復帰力が利用できる旋回角度までしか磁気ブレーキを阻止することができない。阻止が再び可能になるのは、許容操作範囲を上回らなくなったときのみである。その際、復帰力によって自動的に許容旋回角度範囲の方向へ動作する。電動式の上方のＺガイド部ＺＭＯのＺ位置が、もはや許可旋回角度範囲が存在しない程度にまで上方に移動されると、旋回アームの垂直方向の調節の係止位置を離れることができなくなり、つまり、磁気ブレーキの阻止を中止することができなくなる。
【００６０】
本発明による装置は、安全上の理由から非通電状態においても危険を生じさせてはならないので、一体化された永久磁石によって非通電状態で旋回動作を阻止する磁石ブレーキが要素として使用されている。ボタンが押されているときのみ、磁石ブレーキの励磁巻線に電流が流れて永久磁石の磁界が無効化されるので、実際には旋回動作の阻止が解除される。片手操作の実現性を確保するために、保持あるいは調節工程の間に、旋回アームを握る手と同じ手でボタンが操作可能でなければならない。非常に大きいレバーによって、旋回角度調節は、それに要求される労力が最小化されるとともに調節精度が最良化される。そのため、旋回アームの上端は、右手または左手で容易に握ることができるように形成されており、実際にはこのために上端が丸められている。好適には、旋回アームはその上面に、例えば色で際立たされたソフト・タッチ面によって、掴むためのものであることが見分けられる表面が設けられている。今では手が旋回アームの横側の上方にあるので、それと同じ手の親指で、今では旋回アームの前面のボタンを問題無く押すことができる。
【００６１】
好適には、旋回アームＳＡの回転軸ＤＡは、少なくとも２つの低摩擦の転がり軸受ＶＫおよびＨＫによって決定され、知覚可能な係止・捕捉領域を備えた十分に滑らかに動作する係止装置が関節部ＧＴと不動の軸受ブロックＬＢとの間に配置されている。引張力を有する係止装置および軸受部および係止装置の摩擦損失が小さい場合に図５ａおよび図５ｂによる装置のうちの少なくとも一方から生じる有効な復帰力により、旋回アームＳＡの垂直方向の調整の知覚可能および再現可能な係止位置が、より素早くより確実に特定される。
【００６２】
その際、係止・捕捉領域は旋回角度範囲によって規定され、この旋回角度範囲では、専ら係止装置によって作用する復帰力あるいは復帰トルクが係止位置へのより確実な動作をもたらす。
【００６３】
本発明による旋回スタンドに関して、以下の関係が成立し、個々の記号は符号の説明に詳細に説明されている。
【００６４】
【数１】
2014203080.tif 000003
【符号の説明】
【００６５】
ａ０  旋回アームＳＡの垂直位置における、回転軸ＤＧの周りを回転可能に支持されたばね受け部ＦＡの長さを加算した第１の引張ばねＺＦＡの有効長さ
ＡＢＯ  軸ピン
ＡＨ  カバー
ＡＮ  止め溝
ＡＰ  係止装置用のカバー板
ＡＳ  止めねじ
ａＷ  旋回アームＳＡの垂直位置に対して旋回アームＳＡが現在の有効な旋回角度ｗ分を偏向した際の、回転軸ＤＧの周りを回転可能に支持されたばね受け部ＦＡの長さを加算した第１の引張ばねＺＦＡの有効長さ
ＡＸ  旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対するボルトＢＯＡのＸ’方向の位置
ＡＺ  旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対するボルトＢＯＡのＺ方向の位置
ｂ０  旋回アームＳＡの垂直位置における、回転軸ＤＧの周りを回転可能に支持されたばね受け部ＦＡの長さを加算した第２の引張ばねＺＦＢの有効長さ
ＢＡ  操作兼表示ユニット
ＢＥ  操作ユニット
ＢＯＡ  第１の引張ばねＺＦＡの一方のばね端部を軸受ブロックＬＢに固定するためのボルト
ＢＯＢ  第２の引張ばねＺＦＢの一方のばね端部を軸受ブロックＬＢに固定するためのボルト
ｂＷ  旋回アームＳＡの垂直位置に対して旋回アームＳＡが現在の有効旋回角度ｗ分を偏向した際の、回転軸ＤＧの周りを回転可能に支持されたばね受け部ＦＡの長さを加算した第２の引張ばねＺＦＢの有効長さ
ＢＸ  旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対するボルトＢＯＢのＸ’方向の位置
ＢＺ  旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対するボルトＢＯＢのＺ方向の位置
ｃＡ  第１の引張ばねＺＦＡのばね定数
ｃＢ  第２の引張ばねＺＦＢのばね定数
ＤＡ  旋回アームの回転軸
ＤＦ１  第１の圧力ばね
ＤＦ２  第２の圧力ばね
ＤＦ３  第３の圧力ばね
ＤＧ  ばね受け部ＦＡを支持するための回転軸
ＤＫ  係止玉軸受の回転軸
ＤＰ  圧力プレート
ＤＲ  係止レバーの回転軸
Ｅ  回転軸ＤＧと第１の引張ばねＺＦＡおよび第２の引張ばねＺＦＢのそれぞれの一方のばね端部との間の有効距離
ＥＢ  旋回工程中に旋回アームＳＡを掴むために設けられた、旋回アームＳＡの人間工学的に形成された領域
Ｆ０Ａ  第１の引張ばねＺＦＡのばね予圧
Ｆ０Ｂ  第２の引張ばねＺＦＢのばね予圧
ＦＡ  関節部ＧＴに回転軸ＤＧの周りを回転可能に支持されるばね受け部
Ｆａｍａｘ  第１の引張ばねＺＦＡの最大ばね力
ＦａＷ  第１の引張ばねＺＦＡの現在のばね力
Ｆｂｍａｘ  第２の引張ばねＺＦＢの最大ばね力
ＦｂＷ  第２の引張ばねＺＦＢの現在のばね力
Ｆｇ  全ての一体旋回可能な構成部品の垂直下方に作用する総重力
Ｇ１  第１のねじ込みピン
Ｇ２  第２のねじ込みピン
Ｇ３  第３のねじ込みピン
ＧＭ  磁気ブレーキを軸ピン上に固定するためのねじ込みピン
ＧＯ  旋回アーム上端のグリップ面
ＧＴ  関節部
ＧＷＮ  負の限界旋回角度
ＧＷＰ  正の限界旋回角度
Ｈ  両方のばね受け部ＦＡを介して関節部ＧＴに導かれる、第１の引張ばねＺＦＡおよび第２の引張ばねＺＦＢの引張力のための有効なレバー・アーム
ＨＤ  後方の圧力ディスク
ＨＫ  後方の転がり軸受
ＨＶＲ  後方のねじリング
ＫＮ  電動式の上方のＺガイド部の限界Ｚ位置Ｚ２を上回り、その際負の限界旋回角度ＧＷＮを下回ると、旋回スタンドＳＳＴ全体がこれを越えて転倒し得る、縁部
ＫＰ  電動式の上方のＺガイド部の限界Ｚ位置Ｚ２を上回り、その際正の限界旋回角度ＧＷＰを上回ると、旋回スタンドＳＳＴ全体がこれを越えて転倒し得る、縁部
Ｌ０Ａ  第１の引張ばねＺＦＡの引っ張られていない状態の長さ
Ｌ０Ｂ  第２の引張ばねＺＦＢの引っ張られていない状態の長さ
ＬＢ  軸受ブロック
ＬＤＢ  ユーザの左手親指
ＬＨＢ  ユーザの左手
ＭＡＳ  一体旋回する構成部品の偏心した重心Ｓによって垂直方向の調整位置に生じるトルク
ＭＦ  係止セグメントＲＳの被覆面
ＭＬ  軸受ブロックに固定された磁気ブレーキの部分
ＭＳ  磁気ブレーキの一体旋回部分
ＭＺ  一体旋回する構成部品の現在の有効重心Ｓに作用する重力によって生じる旋回角度に対する、旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の現在の有効Ｚ位置に関するトルクの推移
ＭＺ１  一体旋回する構成部品の現在の有効重心Ｓに作用する重力によって生じる旋回角度に対する、旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最下位のＺ位置Ｚ１に調節された際のトルクの推移
ＭＺ２  一体旋回する構成部品の現在の有効重心Ｓに作用する重力によって生じる旋回角度に対する、旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部のＺ位置Ｚ２に調節された際のトルクの推移
ＭＺ２ｍａｘ  トルク推移ＭＺ２の最大トルク
ＭＺ２ｍｉｎ  トルク推移ＭＺ２の最小トルク
ＭＺ３  一体旋回する構成部品の現在の有効重心Ｓに作用する重力によって生じる旋回角度に対する、旋回アームＳＡの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最下位のＺ位置Ｚ３に調節された際のトルクの推移
ＭＺＦ  第１の引張ばねＺＦＡおよび第２の引張ばねＺＦＢの引張力がレバーＨを介して関節部ＧＴへ力伝達されることによって生じる旋回角度に対するトルクの推移
ＯＡ  光軸
ＯＢ  対物レンズ
ＯＢＴ  対象物
ＯＥ  対物面
ＯＦ  対象物載置部として機能する入射光・挿入プレートの表面
ＯＳＯ  対象物ＯＢＴの上面
ＯＴＰ  上方のテーブル面
Ｒ  それぞれ第１の引張ばねＺＦＡおよび第２の引張ばねＺＦＢの一方のばね端部を固定するためのボルトＢＯＡおよびＢＯＢの有効半径
ＲＤＢ  ユーザの右手親指
ＲＧ  係止セグメントＲＳの係止形状
ＲＨＢ  ユーザの右手
ＲＫ  係止玉軸受
ＲＬ  係止レバー
ＲＰＨ  後方のリング固定ばねアセンブリ
ＲＰＶ  前方のリング固定ばねアセンブリ
ＲＳ  係止セグメント
Ｓ  ズーム体、対物レンズ、照明、およびカメラから構成される可動部分を含む、上方で回転軸ＤＡの周りを旋回可能なスタンド部分全体の現在の有効重心
ｓａｍａｘ  第１の引張ばねＺＦＡの最大ばね距離
ｓａＷ  第１の引張ばねＺＦＡの現在のばね距離
ＳＡ  旋回アーム
ｓｂｍａｘ  第２の引張ばねＺＦＢの最大ばね距離
ｓｂＷ  第２の引張ばねＺＦＢの現在のばね距離
ＳＥＳ  皿頭ボルト
ＳＦ  スタンド基部
ＳＰ  磁気ブレーキの作業隙間
ＳＳＴ  旋回スタンド全体
ＳＸ  旋回アームの垂直位置の回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＸ’方向の位置。
【００６６】
ＳＸ１ｗ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最下位のＺ位置に調節された場合の、旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＸ’方向の位置
ＳＸ２ｗ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の限界Ｚ位置に調節された場合の、旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＸ’方向の位置
ＳＸ３ｗ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最上位のＺ位置に調節された場合の、旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＸ’方向の位置
ＳＸｗ  旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＸ’方向の位置
ＳＺ  旋回アームの垂直位置の回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＺ方向の位置
ＳＺ１ｗ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最下位のＺ位置に調節された場合の、旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＺ方向の位置
ＳＺ２ｗ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の限界Ｚ位置に調節された場合の、旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＺ方向の位置
ＳＺ３ｗ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最上位のＺ位置に調節された場合の、旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＺ方向の位置
ＳＺｗ  旋回アームが旋回角度ｗ分を旋回した際の、回転軸ＤＡに対する現在の有効重心ＳのＺ方向の位置
ＴＭ  好適には電動式であるＸＹテーブル
ＴＲ  ズーム体を電動式の上方のＺガイド部に適応させるための支持部
ＴＳ  旋回アームを解除するためのボタン
ＶＤ  前方の圧力ディスク
ＶＫ  前方の転がり軸受
ＶＶＲ  前方のねじリング
ｗ  現在の有効旋回角度
Ｘ  ユーザから見て右側が正を示す、使用される座標系のＸ軸
Ｘ’  図７ａおよび図７ｂによる後方からの視点として引張ばねの寸法決定のためのみに使用される、座標系のＸ’軸。ユーザから見て右側が正を示し、Ｘ軸と比べて距離の符号のみが逆になる。
【００６７】
Ｙ  ユーザから見て後側が正を示す、使用される座標系のＹ軸
Ｚ  ユーザから見て上側が正を示す、使用される座標系のＺ軸
Ｚ１  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最下位のＺ位置
Ｚ２  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の限界Ｚ位置
Ｚ３  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の最上位のＺ位置
Ｚａ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する下方のＺガイド部の最下位のＺ位置
Ｚｂ  対象物ＯＢＴの高さがＺｂである限り、入射光・挿入プレートＡＥの表面ＯＦに載置された対象物ＯＢＴの上面ＯＳＯが旋回アームの回転軸ＤＡ上に位置する、旋回アームの回転軸ＤＡに対する下方のＺガイド部のＺ位置
Ｚｃ  入射光・挿入プレートＡＥの表面ＯＦが旋回アームの回転軸ＤＡに位置する、つまり、Ｚｃ＝０である、旋回アームの回転軸ＤＡに対する下方のＺガイド部のＺ位置
Ｚｄ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する下方のＺガイド部の最上位のＺ位置
ＺＦＡ  第１の引張ばね
ＺＦＢ  第２の引張ばね
ＺＫ  一体化された照明および一体化されたカメラを備えたズーム体
ＺＭＯ  電動式の上方のＺガイド部
ＺＭＵ  電動式の下方のＺガイド部
Ｚｗ  旋回アームの回転軸ＤＡに対する上方のＺガイド部の現在のＺ位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９（１）】
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【図９（２）】
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【図１０】
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【図１１】
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