(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡ヘッドにおいて、
ハウジングであって、該ハウジングの略重心に位置するピボット軸を有するハウジングと、
前記ピボット軸と同軸に、前記ハウジングに取り付けられた、少なくとも１つのハンドルと、
前記ピボット軸と同軸に、支持アームを回転可能に取り付けるための取付け構造体と、
前記ピボット軸と同軸に取り付けられ、前記少なくとも１つのハンドルで、前記ピボット軸を中心に、前記支持アームに対して相対的に前記ハウジングを回転させるのに必要な回転力を変化させるための張力調整リングと、
前記ピボット軸と同軸に、前記ハウジングに取り付けられた倍率選択機構と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡ヘッド。
【請求項２】
顕微鏡ヘッドにおいて、
ハウジングであって、該ハウジングの略重心において、該ハウジングから延びるマウントを備え、該マウントがピボット軸を画成する、ハウジングと、
前記ピボット軸と同軸に、前記マウントに取り付けられ、一部が前記ピボット軸から非同軸に延びる、少なくとも１つのハンドルと、
前記ハウジングを回転させるための前記マウントに、前記ピボット軸を中心に、支持アームを回転可能に取り付けるための取付け構造体と、
前記ピボット軸と同軸に、前記マウントに取り付けられ、前記ハウジングが前記支持アームに取り付けられたとき、前記少なくとも１つのハンドルで、前記ピボット軸を中心に、前記支持アームに対して相対的に前記ハウジングを回転させるのに必要な回転力を変化させるための張力調整リングと、
前記マウントの内部に、前記ピボット軸と同軸に形成された倍率選択機構と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡ヘッド。
【請求項３】
前記ハウジングが、対物レンズを備えたことを特徴とする、請求項１または２記載の顕微鏡ヘッド。
【請求項４】
前記ハウジングが、該ハウジングに取り付けられた、傾斜可能な双眼ユニットを更に備えたことを特徴とする、請求項１から３いずれか１項記載の顕微鏡ヘッド。
【請求項５】
前記少なくとも１つのハンドルに対向配置され、前記ピボット軸と同軸に、前記ハウジングに取り付けられた、第２のハンドルを更に備えたことを特徴とする、請求項１から４いずれか１項記載の顕微鏡ヘッド。
【請求項６】
前記取付け構造体が、前記支持アームを挟んで配置された、ブレーキワッシャー及び円錐ブレーキワッシャーの各々を保持するための、顕微鏡マウントを備えたことを特徴とする、請求項１から５いずれか１項記載の顕微鏡ヘッド。
【請求項７】
前記張力調整リングが、前記ブレーキワッシャー、前記円錐ブレーキワッシャー、及び前記支持アームの各々との間の摩擦力が調整できるように、前記顕微鏡マウントに螺合可能に取り付けられて成ることを特徴とする、請求項６記載の顕微鏡ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【関連技術の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１４年１２月３日出願の米国特許出願第１４／５５８，９８２号の優先権を主張するものである。本米国特許出願の開示は、参照により全内容が本明細書に組み込まれるものとする。
【技術分野】
【０００２】
本開示は多数の機械的同軸制御部を備えた顕微鏡に関するものである。より具体的には、本開示は、略重心に位置するピボット軸を有し、ピボット軸と同軸に、多数の機械的制御部を備えた顕微鏡ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
本セクションは、必ずしも従来技術とは限らない、本開示に関連する背景技術情報を提供する。
【０００４】
顕微鏡ヘッドは、ハンドル、ノブ、支持アームコネクタ等、多数の調整機構を有していることが知られている。これらの調整機構は、顕微鏡ヘッドの異なる位置に分散していることが多い。顕微鏡のユーザーは、しばしば顕微鏡の視野を変更する必要があるため、顕微鏡ヘッドを移動又は回転させる必要がある。顕微鏡のユーザーは、顕微鏡を通した視野を維持しつつ、視野を変えたいと望むことが多い。顕微鏡を新しい視野に動かす間、顕微鏡を通した凝視を維持するためには、ユーザーは多数の調整機構の位置を詳細に把握し、視覚的なフィードバックなしに、適切な調整機構を手探りで操作して、顕微鏡を過度に動かすことなくこれらの調整を行う必要がある。
【０００５】
加えて、異なる調整機構が互いに作用して、顕微鏡／顕微鏡ヘッドの望ましくない動きが生じる可能性がある。例えば、図１は、左上部に位置するピボットコネクタ１４において、支持アーム１２に取り付けられた、従来技術の顕微鏡ヘッド１０を示している。使用時、顕微鏡ヘッド１０は、図示しない一対の接眼レンズ及び図示しない対物レンズを更に含むことができることに留意されたい。顕微鏡ヘッド１０の右下部に位置する、ハンドルコネクタ１８において、ハンドル１６が、顕微鏡ヘッド１０に取り付けられている。ハンドル１６を操作して、ピボットコネクタを中心に、顕微鏡ヘッドを回転させようとするユーザーは、矢印２０で示す垂直方向及び／又は矢印２２で示す水平方向に、顕微鏡ヘッドの望ましくない動きを生じさせる可能性がある。望ましくない動きは、主として、コネクタ１４及び１８の離間した配置に起因し、ユーザーが顕微鏡に対し回転のみを与えようとして、ハンドル１６を押すか又は引いたときに、望ましくない力のモーメントが生じることによるものである。更に、ピボットコネクタ１４が、顕微鏡ヘッド１０の重心から離れた外側部に配置されているため、顕微鏡ヘッド１０を所望の位置に確実かつ安定に保持するためには、ピボットコネクタ１４と支持アーム１２との間の張力は、大きなものとなる可能性がある。
【０００６】
ピボットコネクタ１４とハンドルコネクタ１８とが同軸であって、顕微鏡ヘッド１０の重心に位置しているとしても、非同軸に半径方向に延びるハンドル張力調整ノブ２４及び調整ボタン２６のユーザー操作は、その操作によって生じるトルク力により、顕微鏡ヘッドに望ましくない動きが生じる可能性がある。加えて、ユーザーが顕微鏡の視野の凝視を続けたまま、調整ボタン２６を操作する場合、ユーザーは各位置の各ボタンのレイアウト構成及び機能を記憶している必要がある。また、ボタン２６は、機械的調整機構のみを有する顕微鏡と比較して、必要な電力供給、配線接続、ソフトウェア、及び制御回路のために、顕微鏡にかなりのコストが付加される。合焦ノブ２８等の調整機構を、ハンドルコネクタ１８と同軸に備えることも知られている。同軸の合焦ノブ２８を有し、ピボットコネクタ１４がハンドルコネクタ１８と同軸である場合には、ハンドルコネクタ１８から半径方向に突出する従来技術のピボット張力ノブが設けられている。このピボット張力ノブは、ノブ２４と同様であり、ノブ２４に加えて、顕微鏡ヘッド１０を所望の位置に保持するために必要な張力を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、顕微鏡の視野の凝視を解くことなく、かつ顕微鏡ヘッドの望ましくない過度の動きを招くことなく、操作し易い調整機構をユーザーに提供する、経済的かつ信頼性の高い顕微鏡／顕微鏡ヘッドに対する要望がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】支持アームに取り付けられた、従来技術の顕微鏡の修正ブロック図。
【図２】多数の機械的同軸制御部を有し、付属ハードウェアを含む例示的な顕微鏡ヘッドの部分斜視図。
【図３】図２の部分切り取り図。
【図４】図２の部分分解図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に記載の図面は、可能なすべての実施の形態ではなく、選択された実施の形態を例示することだけを目的とするものであって、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【００１０】
対応する参照番号は、図面の幾つかの図を通して対応する部分を示す。
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、例示的な実施の形態を更に詳細に説明する。
【００１２】
図２の例は、略重心に位置するピボット軸１０４を有する、ハウジング１０２を備えた顕微鏡ヘッド１００を示している。「略重心」という語句は、物体又は組立体の塊が、その周囲で釣り合う中心又は軸を意味する。ハウジング１０２について、対称なハウジング１０２の重心は、ハウジング１０２の上部と底部の中間、かつハウジング１０２の前部と後部の中間に位置している。ピボット軸１０４をハウジング１０２の重心に略同軸に配置することによって、ハウジング１０２の重心から離れて配置されたピボット軸を有する顕微鏡ヘッドと比較して、顕微鏡ヘッド１００を所望の位置に保持する、顕微鏡ヘッド１００と支持アームとの間の張力を抑制することができる。ハウジングの重量分布がフォームファクタ全体にわたり均一でない場合には、重心は上記の中心位置から必然的に離れ、ピボット軸１０４も重心と一致するように移動する。
【００１３】
ピボット軸１０４と同軸に、少なくとも１つのハンドル１０６をハウジング１０２に接続することができる。ハンドル又は複数のハンドル１０６は、顕微鏡ヘッド１００を所望の位置に操作するのに適した任意の適切なハンドルであってよい。ハンドル１０６は、ピボット軸１０４から離れる方向に非同軸に延びる部分を含んでいてもよく、又はハンドル１０６は、同軸のグリップ（図示せず）であってもよい。更に、ハンドル１０６は、ピボット軸１０４の周囲の固定位置に取り付けられていてもよく、又はハンドル１０６をピボット軸１０４の周囲の複数の位置に移動させることができる構造体が存在していてもよい。
【００１４】
概して１０８で示す取付け構造体は、ピボット軸１０４と同軸に、支持アーム１１０を回転可能に取り付けるためのものである。例示的な取付け構造体１０８について、以下更に詳細に説明する。
【００１５】
少なくとも１つのハンドル１０６で、ピボット軸１０４を中心に、ハウジン１０２を回転させるのに必要な回転力を変化させるための張力調整リング１１２が、ピボット軸１０４と同軸に取り付けられている。取付け構造体１０８と張力調整リング１１２とが以下に説明するように相互作用する。ユーザーが操作する張力リング１１２を、ピボット軸１０４と同軸にすることによって、ピボット軸を中心に、顕微鏡ヘッドに張力を与える従来の機構と比較して、ユーザーがハウジング１０２を望ましくない方向に前後させる傾向が抑制される。張力リング１１２が、ピボット軸及びハウジングの重心と同軸であるため、ユーザーは、ハウジング１０２を、設定されたハウジング１０２の位置から前後させることなく、張力リング１１２を操作することができる。これに対し、従来のピボット張力機構は、ピボット軸から半径方向延びるノブを備え、ユーザーは、ピボット軸から一定の距離、かつ基本的にピボット軸に直交する方向に手を動かす必要があった。この従来技術のユーザーの手の動きによって、ユーザーが、意図せずに、所望の設定されたピボット軸位置から顕微鏡ヘッドを前後させることが多かった。
【００１６】
倍率選択機構１１４は、ピボット軸１０４と同軸に、ハウジング１０２に接続されている。倍率選択機構は、以下で更に詳細に説明するが、図示のノブ１１６を操作するユーザーによって、多数の倍率レベルの選択を可能にする、任意の好ましい機構であってよい。ここでも、ノブ１１６及び必要なユーザー操作の動きがピボット軸と同軸であるため、ユーザーが、使用中に倍率レベルを変更することによって生じる、あらゆる望ましくない顕微鏡ヘッド１００の動きが抑制又は排除される。
【００１７】
ハウジング１０２は、図示のように、ハウジング１０２に取り付けられた、対物レンズ１１８及び傾斜可能な双眼ユニット１２０も備えることができる。顕微鏡ヘッド１００は、図示のように、他のハンドル１０６に対向配置され、ピボット軸１０４と同軸に、ハウジング１０２に取り付けられた、第２のハンドル１０６を更に備えることができる。
【００１８】
図３に更に詳細示す、取付け構造体１０８は、支持アーム１１０を顕微鏡ヘッド１００に回転可能に取り付けるためのものである。取付け構造体１０８は、ブレーキワッシャー１２４（図４に最もよく示されている）、及び支持アーム１１０の対向する側に配置された円錐ブレーキワッシャー１２６のそれぞれを保持するための顕微鏡マウント１２２を備えている。ブレーキワッシャー１２４は、支持アーム１１０に対し、ハウジング１０２を回転させるためのベアリング面として、支持アーム１１０とハウジング１０２との間に配置されている。
【００１９】
張力調整リング１１２は、ブレーキワッシャー１２４、円錐ブレーキワッシャー１２６、及び支持アーム１１０の各々との間の摩擦力を、所望に応じて調整できるように、顕微鏡マウント１２２に螺合可能に取り付けられている。張力調整リング１１２、及びユーザーの対応する操作の動きが、ピボット軸１０４と同軸であるため、半径方向に延びるノブを備えた従来技術と比較して、設定された位置からの顕微鏡ヘッド１００のあらゆる望ましくない動きが抑制又は排除される。更に、顕微鏡マウント１２２がピボット軸１０４を設定すると共に、ハウジング１０２の重心と同軸であるため、重心から離れた位置にピボット軸が存在する従来技術の例と比較して、顕微鏡１００を所望の位置に設定するのに必要な張力は遥かに低い。また、顕微鏡ヘッド１００を回転させるときに打ち勝つ必要がある張力があまりないため、この低張力によって、ピボット軸１０４を中心に、顕微鏡ヘッド１００をより簡単かつより迅速に回転させることができる。
【００２０】
ノブ１１６は、ノブ１１６の回転によってシャフト１２８が回転して、倍率のレベルが変更されるように、倍率選択機構１１４の追加構成部品と協働することができる。ハンドル１０６を、ピボット軸１０４に沿って内側に（ハウジング１０２に向かって）押し込むことによって、ハンドルインサート１３８が解放され、ハンドル１０６の再配置が可能になる。ユーザーがハンドル１０６を解放した後、圧縮ばね１３６によって、ハンドルインサート１３８が再び係合し、ハンドル１０６が、新しい位置にロックされる。また、ハンドルインサート１３８は、顕微鏡マウント１２２とハンドル１０６との間の回転ベアリング面としても機能する。
【００２１】
顕微鏡ヘッド１００の分解図を図４に示す。ハウジング１０２は、ハウジング１０２の略重心において、ハウキング１０２から延びるマウント１２２を備えている。マウント１２２は、ピボット軸１０４を画成する。図示のように、少なくとも１つのハンドル１０６が、ピボット軸１０４と同軸に、マウント１２２に取り付けられ、少なくとも１つのハンドルの一部が、ピボット軸１０４から非同軸に延びている。
【００２２】
取付け構造体１０８は、ハウジング１０２を回転させるためのマウント１２２に、ピボット軸１０４を中心に、支持アーム１１０を回転可能に取り付けるためのものである。図示のように、取付け構造体１０８は、ブレーキワッシャー１２４及び円錐ブレーキワッシャー１２６を備えることができる。
【００２３】
ハウジング１０２が支持アーム１１０に取り付けられたとき、少なくとも１つのハンドルで、ピボット軸１０４を中心に、ハウジング１０２を回転させるのに必要な回転力を変化させるための張力調整リング１１２が、ピボット軸１０４と同軸に、マウント１２２に取り付けられている。
【００２４】
倍率選択機構１１４は、マウント１２２の内部に、ピボット軸１０４と同軸に形成されている。図示の例において、倍率選択機構１１４は、シャフト１２８に取り付けられたノブ１１６を備えることができる。ノブ１１６を回転させると、シャフト１２８が回転して選択される倍率のレベルが変更される。
【００２５】
図４は、他のハンドル１０６に対向する位置に配置され、ピボット軸１０４と同軸に、ハウジング１０２に取り付けられた第２のハンドル１０６、及び同じ参照番号で示す、前述と同様の構成部品を有する、第２の倍率選択機構１１４を備えた例を更に示している。
【００２６】
前述の実施の形態の説明は、例示及び説明を目的としたものである。本開示をすべて網羅することを意図したものではなく、又本開示を限定することを意図したものでもない。特定の実施の形態の個々の要素又は特徴は、概してその特定の実施の形態に限定されるものではなく、特定の図示又は記載がない場合でも、適切であれば、交換可能であり、選択された実施の形態において使用することができる。前述の要素又は特徴は多くの点で可変である。かかる変形は、本開示から逸脱すると見なされるものではなく、かかる改良はすべて本開示の範囲に含まれることを意図するものである。
【００２７】
本開示が完全であり、またその範囲が完全に当業者に伝えられるように、例示的な実施の形態が示されている。本開示の実施形態の完全な理解が得られように、特定の構成部品、装置、及び方法の例等、多くの具体的詳細が示してある。特定の詳細を採用する必要はなく、例示的な実施形態は多くの異なる形態で実施することができ、いずれも本開示の範囲を限定するものと解釈すべきでないことは、当業者には明らかであろう。一部の例示的な実施の形態において、公知の装置構造及び公知の技術については、詳細な説明は省略してある。
【００２８】
本明細書で使用する用語は、特定の例示的な実施の形態を説明する目的のためだけであって、限定することを意図するものではない。本明細書において、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上別の意味を明示しない限り、複数形も含むことを意図している。「ｃｏｍｐｒｉｚｅｓ（備える、含む）」、「Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（備える、含む）」、及び「ｈａｖｉｎｇ（有する）」という用語は、包括的であり、従って、記載された特徴、整数、ステップ、作用、要素、及び／又は構成部品の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、作用、要素、構成部品、及び／又はこれらの群の存在又は追加を排除するものではない。本明細書に記載の方法のステップ、プロセス、および作用は、実施の順序として明示されていない限り、必ずしも説明又は図示した順序で実施する必要があると解釈されるべきではない。また、追加又は代替ステップを採用することができることも理解されたい。
【００２９】
ある要素又は層が別の要素又は層に「接触」、「係合」、「接続」、又は「結合」していると言及した場合、その要素又は層は、別の要素又は層に、直接接触、係合、接続、若しくは結合しているか、又は介在する要素若しくは層が存在していてもよい。これに対し、ある要素が別の要素又は層に「直接接触」、「直接係合」、「直接接続」、又は「直接結合」していると言及した場合には、介在する要素又は層は存在することができない。要素間の関係を説明するために使用される他の語句も、同様に解釈されたい（例えば、「間に」対「直接間に」、「隣接」対「直接隣接」等）。本明細書において、「及び／又は」は、列挙された１つ以上の項目のすべての組み合わせを含んでいる。
【００３０】
第１、第２、第３等の用語は、様々な要素、構成部品、領域、層及び／又はセクションを記述するために、本明細書において使用することができるが、これ等の要素、構成部品、領域、層及び／又はセクションは、これ等の用語によって限定されるものではない。これ等の用語は、１つの要素、構成部品、領域、層、又はセクションを別の領域、層、又はセクションと区別する場合にのみ使用することができる。「第１」、「第２」、及び他の数字用語は、本明細書で使用される場合、文脈上別の意味を明示しない限り、配列又は順序を意味するものではない。従って、以下に説明する、第１の要素、構成部品、領域、層、又はセクションは、例示的な実施の形態の教示から逸脱せずに、第２の要素、構成部品、領域、層、又はセクションと呼称することができる。
【００３１】
「内側」、「外側」、「真下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」等の空間的相対用語は、図面に示す１つの要素又は機構の別の要素又は機構に対する関係の説明において、説明を容易にするために本明細書において使用することができる。空間的相対用語は、図に描かれている向きの他に、使用中又は動作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置を転倒させた場合、他の要素又は特徴の「下方」または「真下」位置すると記載された要素は、今度は他の要素又は特徴の「上方」に位置することになる。従って、例示的な用語「下方」は、上方及び下方の両方の向きを包含することができる。装置は別（９０度回転又は別の向き）に方向付けることができ、本明細書において使用される空間的相対記述子は、それに応じて解釈される。
【符号の説明】
【００３２】
１０、１００  顕微鏡ヘッド
１０２        ハウジング
１０４        ピボット軸
１２、１１０  支持アーム
１４          ピボットコネクタ
１６、１０６  ハンドル
１８          ハンドルコネクタ
２４          ハンドル張力調整ノブ
２６          操作ボタン
１０８        取付け構造体
１１２        張力調整リング
１１４        倍率選択機構
１１６        ノブ
１１８        対物レンズ
１２０        双眼ユニット
１２２        顕微鏡マウント
１２４        ブレーキワッシャー
１２６        円錐ブレーキワッシャー
１２８        シャフト
１３６        ハンドルインサート
【図１】
0006680784.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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