(57)【要約】【課題】顕微鏡対物レンズを提供する。【解決手段】レンズ系を含む対物レンズ筐体（１２）であって、レンズ系が、レンズ系の光軸（Ｏ）に沿って移動可能であり、カバーガラスの厚さを補償するレンズユニット（６０）を含む、レンズ筐体（１２）を有し、レンズユニット（６０）を調節するための調節装置をさらに有し、前記調節装置が、駆動ユニット（１４、１０２、２０２）と、駆動ユニット（１４、２０、２０２）によって駆動可能であり、レンズユニット（６０）に連結された動力伝達装置（４２、４４、４６、５２、５４、５６、６２）を含む顕微鏡対物レンズ（１０、１００、２００）が開示される。本発明によれば、駆動ユニット（１４、１０２、２０２）はモータ（３４）を有し、対物レンズ筐体（１２）に取り付けられている。【選択図】図１
2013020254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ系を含む対物レンズ筐体（１２）を有する顕微鏡対物レンズ（１０、１００、２００）であって、前記レンズ系が、カバーガラスの厚さを補償するために前記レンズ系の光軸（Ｏ）に沿って移動可能であるレンズユニット（６０）を含み、
前記レンズユニット（６０）を調節するために設置された調節装置にして、かつ駆動ユニット（１４、１０２、２０２）と、前記駆動ユニット（１４、２０、２０２）によって駆動可能で、前記レンズユニット（６０）に連結された動力伝達装置（４２、４４、４６、５２、５４、５６、６２）とを含む調節装置をさらに有する、顕微鏡対物レンズ（１０、１００、２００）において、
前記駆動ユニット（１４、１０２、２０２）がモータ（３４）を有し、前記対物レンズ筐体（１２）に取り付けられている、顕微鏡対物レンズ（１０、１００、２００）。
【請求項２】
前記駆動ユニット（１４）が前記対物レンズ筐体（１２）の外側に取り付けられている、請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項３】
前記動力伝達装置（４２、４４、４６、５２、５４、５６、６２）が、前記対物レンズ筐体（１２）に取り付けられ、前記モータ（３４）によって前記光軸（Ｏ）回りに回転可能な補正環（４４）と、前記対物レンズ筐体（１２）の中に配置され、前記補正環（４４）に連結され、前記補正環（４４）の回転運動を前記レンズユニット（６０）の前記光軸（Ｏ）に沿った調節のための運動に変換する力伝達機構（４６、５２、５４、５６、５８、６２）とを含む、請求項２に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項４】
前記力伝達機構（４６、５２、５４、５６、５８、６２）が、前記補正環（４４）に回転不能に連結され、かつ少なくとも部分的に前記光軸（Ｏ）の周囲に延びるカム面（５２）を有する対物レンズスリーブ（４６）を含み、さらに前記レンズユニット（６０）に取り付けられ、前記対物レンズスリーブ（４６）が前記光軸（Ｏ）の周囲で回転されると、前記カム面（５２）の上で転動し、かつ前記レンズユニット（６０）を前記光軸（Ｏ）に沿って移動させる転がり接触軸受（５４、５６）を含む、請求項３に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項５】
前記力伝達機構（４６、５２、５４、５６、５８、６２）が、前記転がり接触軸受（５４、５６）を前記カム面（５２）に押し付けるように付勢する付勢要素（６２）を含む、請求項４に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項６】
前記駆動ユニット（１４）が、前記対物レンズ筐体（１２）の外側に取り付けられ、かつ前記モータ（３４）を、好ましくは防水の状態で収容する駆動部収容体（１６）を有する、請求項２〜５のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項７】
前記駆動部収容体（１６）が前記対物レンズ筐体（１２）の外側において前記光軸（Ｏ）の回りに回転できるようにする、回転位置決め装置（１８、７０、７２、７４、８０）を特徴とする、請求項６に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項８】
前記回転位置決め装置（１８、７０、７２、７４、８０）がホルダ（１８）を含み、前記ホルダ（１８）は、前記駆動部収容体（１６）が取り付けられ、前記対物レンズ筐体（１２）の外側に前記光軸（Ｏ）に沿って固定され、その回りに回転可能となるように取り付けられている、請求項７に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項９】
前記回転位置決め装置が、前記モータ（３４）を前記動力伝達装置（４２、４４、４６、５２、５４、５６、６２）から解放するための解放機構（７０、７２、７４、８０）を有する、請求項７または８に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項１０】
前記解放機構（７０，７２、７４、８０）が、前記モータ（３４）を前記駆動部収容体（１６）の中で前記光軸（Ｏ）に平行な方向に案内するリニアガイド（７２、７４）と、前記モータ（３４）に取り付けられて、それによって前記モータ（３４）を、前記モータ（３４）が前記動力伝達装置（４２、４４、４６、５２、５４、５６、６２）と噛み合う噛合い位置と、前記モータ（３４）が前記動力伝達装置（４２、４４、４６、５２、５４、５６、６２）から解放される解放位置との間で移動させることができる解放レバー（７０）と、を含む、請求項９に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項１１】
前記解放機構（７０、７２、７４，８０）が、前記モータ（３４）を前記駆動部収容体（１６）の中で前記係合位置へと付勢する付勢要素（８０）を有する、請求項９または１０に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項１２】
前記ホルダを前記対物レンズ筐体（１２）の外側に、前記光軸（Ｏ）回りいずれの回転位置においてもロックできるようにする締付装置（６４、６６、６８）を特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項１３】
前記駆動ユニット（１０２、２０２）が前記対物レンズ筐体（１２）の中に取り付けられている、請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ（１００、２００）。
【請求項１４】
前記対物レンズ筐体（１２）に、前記駆動ユニット（１４）を電源ユニットおよび／または制御ユニットに接続するための電気コンタクトが設けられている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ（１０）。
【請求項１５】
エネルギー貯蔵装置と、前記駆動ユニット（２０２）を制御するための無線受信機とを含む供給ユニット（２０４）を特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ（２００）。
【請求項１６】
前記対物レンズ筐体（１２）の、標本に面する端を取り囲み、かつ浸漬剤を受けるようになされたキャップ（２６）を特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ（１０、１００、２００）。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずか一項に記載の少なくとも１つの顕微鏡対物レンズ（１０、１００、２００）を有する顕微鏡。
【請求項１８】
複数の顕微鏡対物レンズ（１０、１００、２００）を担持する顕微鏡ターレット（９０）を特徴とする、請求項１７に記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ系を含む対物レンズ筐体であって、レンズ系が、そのレンズ系の光軸に沿って移動可能であり、カバーガラスの厚さを補償するレンズユニットを含む、レンズ筐体を有し、レンズユニットを調節する調節装置をさらに有し、前記調節装置が駆動ユニットと、駆動ユニットによって駆動可能で、レンズユニットに連結された動力伝達装置を含む、顕微鏡対物レンズに関する。レンズユニットは、単独で取り付けられるレンズでも、レンズ素子、すなわち組み合わされたレンズの集合でもよい。
【背景技術】
【０００２】
光学顕微鏡検査法においては、スライド上にセットされる標本はしばしば、透明材料の薄い平坦な小片（以下、単に「カバーガラス」と呼ぶ）で覆われてから、顕微鏡対物レンズによって画像化される。画像化のために、好ましくは、カバーガラスに浸漬剤が塗布され、前側レンズが浸漬剤に浸漬される、液浸対物レンズと呼ばれる対物レンズが使用される、これによって、開口数が大きくなり、それゆえ、解像度が高くなる。顕微鏡対物レンズによる標本の画像化は、画像形成光路の中に置かれたカバーガラスにより、その厚さに応じた影響を受ける。したがって、高品質の、いわゆる「カバーガラス補正型」顕微鏡対物レンズは、調節装置を有していることが多く、それによって、この目的のために対物レンズ系の中に設置されているレンズユニットを、使用するカバーガラスの厚さに応じて光軸に沿って調節し、これを、カバーガラスの厚さが光学的画像形成工程の中で正確に考慮され、標本の正確な画像が得られるような方法で行うことが可能となる。このレンズユニットの調節は通常、数μｍの範囲である。
【０００３】
このような従来の調節装置は一般に、手動式の補正環を含み、これは対物レンズ筐体に、外から触れることができるように取り付けられ、動力伝達装置に連結されており、動力伝達装置は、補正環に手で与えられた回転運動を、カバーガラス厚さ補正用としてのレンズユニットの相応の直線運動に変換し、この直線運動は光軸に沿っている。異なる厚さのカバーガラスで標本を覆う場合、カバーガラスの厚さが異なるたびにこの手動での補正を繰り返さなければならない。これには時間がかかり、顕微鏡の使用が複雑となる。カバーガラス厚さ補正のための手動式調節装置の例は、特許文献１に記載されている。
【０００４】
カバーガラス厚さ補正のための電動式調節装置は、特許文献２から知られている。この調節装置は、対物レンズターレットに取り付けられた駆動モータを有し、そのドライブシャフトは希望に応じて、対物レンズターレット上に担持される複数の顕微鏡対物レンズのいずれにも連結できる。この目的のために、これらの顕微鏡対物レンズの各々が冒頭に記載した種類の補正環を有し、それをモータシャフトと係合させることができる。この公知の調節装置は、各種の顕微鏡対物レンズと連結できるように意図されているため、この連結を、所望の高精度のカバーガラス厚さ補正を可能にするほど精密に行うことは比較的困難である。また、対物レンズターレットに取り付けられたモータの噛合いと解放のための構造は比較的複雑である。これに加えて、補正環を正確に調節するには、使用者のかなりの練習と技能が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ １０ ２００７ ００２ ８６３ Ｂ３
【特許文献２】ＵＳ ７，５９３，１７３，Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、カバーガラス厚さ補正のための、構成が単純で、精密に動作する調節装置を有する顕微鏡対物レンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
冒頭に記載したタイプの顕微鏡対物レンズにおいて、この目的は、本発明によれば、駆動ユニットがモータを有し、対物レンズ筐体に取り付けられることにより達成される。
【０００８】
一般に手動式の補正環を利用する先行技術による方式とは異なり、本発明は、カバーガラス厚さ補正のためのレンズユニットがモータ手段によって光軸に沿って調節されるようにする。これによって顕微鏡が格段に使いやすくなり、さらには、たとえばレンズユニットの位置を適応的に調節するように適切に制御されたモータによって、カバーガラス厚さ補正を全自動で行うことも可能にする。これにより、顕微鏡対物レンズは、カバーガラスを使用していても、常に所望の高い画像品質を提供する。
【０００９】
モータに含められた駆動ユニットは対物レンズ筐体に直接取り付けられるため、カバーガラス厚さ補正用のレンズユニットを正確に駆動することができる。特に、モータは、レンズユニットに連結されてモータの駆動力をレンズユニットに伝達する動力伝達装置に正確に連結することができる。駆動ユニットと対物レンズ筐体は、いわば単独のユニットを形成するため、対物レンズは、たとえば複数の顕微鏡対物レンズを担持する対物レンズターレットを用いて、容易に交換することができる。
【００１０】
好ましくは、駆動ユニットは、対物レンズ筐体の外側に取り付けられる。この場合、対物レンズ筐体の外側で発生された駆動力は、モータに連結された動力伝達装置を介して対物レンズ筐体の中へと伝達され、そこでカバーガラス厚さ補正用のレンズユニットに伝達される。
【００１１】
好ましい実施形態において、動力伝達装置は、対物レンズ筐体に取り付けられ、モータによって光軸の周囲で回転可能な補正環と、対物レンズ筐体内に配置され、補正環に連結され、補正環の回転運動をレンズユニットの光軸に沿った、調節のための運動に変換する力伝達機構と、を含む。この実施形態の場合、冒頭に記載したタイプの、カバーガラス厚さ補正のための（これまでは手動であった）補正環を有する従来の顕微鏡対物レンズに、容易に本発明の駆動ユニットを組み込み、所望の電動式カバーガラス厚さ補正を行いやすくすることができる。この目的のために、モータは、たとえばピニオンを担持するドライブシャフトを有し、ピニオンは補正環と噛み合い、それゆえモータの回転を補正環の回転運動に変換する。
【００１２】
好ましくは、力伝達機構は、補正環に回転不能に連結されて、少なくとも部分的に光軸の周囲に延びるカム面を有する対物レンズスリーブを含み、さらに、レンズユニットに取り付けられて、対物レンズスリーブが光軸の周囲で回転されると、カム面上で転動して、光軸に沿ってレンズユニットを移動させる転がり接触軸受を含む。この工程におけるカム面の機能は、補正環とそれに回転不能に連結された対物レンズスリーブの回転運動を、レンズユニットの所望の直線運動に変換することである。この目的のために、カム面は、光軸に垂直な方向から見た時に若干傾斜している。この傾斜は、補正環と、ひいては対物レンズスリーブが光軸の周囲で特定の量だけ回転すると、レンズユニットが光軸に沿って、それに対応する調節距離だけ移動するように選択される。カム面の傾斜は、たとえば、光軸に沿った調節距離が数μｍの範囲内になるように選択してもよい。
【００１３】
力伝達機構は好ましくは、転がり接触軸受をカム面に押し付けるように付勢する付勢力要素を含む。これによって、転がり接触軸受は常に、遊びのない状態でカム面と係合し、その結果、レンズユニットは光軸に沿って正確に移動される。
【００１４】
他の有利な実施形態において、駆動ユニットは駆動部収容体を有し、これは対物レンズ筐体の外側に取り付けられ、モータを収容し、好ましくは防水の状態でこれを浸漬剤から保護する。この場合、好ましくは、駆動部収容体が対物レンズ筐体の外側において光軸の周囲で回転できるように、回転位置決め装置が設置される。駆動部収容体が相対回転可能であることにより、駆動ユニットを対物レンズ筐体上で柔軟に位置決めすることが可能となる。これは、たとえば、顕微鏡対物レンズが他の対物レンズを担持する対物レンズターレット上に保持されている場合に有利であり、その理由は、この場合、対物レンズを特に省スペースとなるように取り付けられなければならないからである。
【００１５】
好ましくは、回転位置決め装置は、駆動部収容体が取り付けられるホルダを含み、これは対物レンズ筐体の外側に、回転軸に沿っては移動せず、その周囲では回転可能に取り付けられる。それゆえ、既存の顕微鏡対物レンズには、たとえばモータを収容する駆動部収容体を支持し、対物レンズ筐体の外側に光軸の周囲で回転可能に取り付けられる支持環を設置することにより、本発明の駆動ユニットを容易に組み込むことができる。
【００１６】
他の有利な実施形態において、回転位置決め装置は、モータを動力伝達装置から解放するための解放機構を有する。解放機構は、たとえば、モータを駆動部収容体の中で光軸に平行な方向に案内するリニアガイドと、モータに取り付けられる解放レバーを含み、解放レバーにより、モータを、モータが動力伝達装置と噛み合う噛合い位置と、モータが動力伝達装置から解放される解放位置との間で移動させることができる。たとえば、モータのシャフトに取り付けられたピニオンが継ぎ輪と係合する噛合い位置において、所望のカバーガラス厚さ補正を行うことができる。しかしながら、駆動ユニットを対物レンズ筐体上で光軸の周囲で回転させて別の位置に移動させる場合、モータは、解放レバーを動作させて所望の位置決めを行うことによって、動力伝達装置から解放することができる。モータを解放するために、これは駆動部収容体の中で光軸に平行な方向に移動され、その際、駆動部収容体はこの方向に移動されない。
【００１７】
好ましくは、解放機構は、モータを駆動部収容体の中の噛合い位置へと付勢する付勢要素を有する。したがって、この実施形態において、モータは、付勢要素により発せられる付勢力に対抗してこれを光軸に沿って平行に移動させることによって解放され、次に駆動部収容体とともに所望の位置へと移動され、その後は自力で噛合い位置に戻る。
【００１８】
好ましくは、締付装置が設置され、それによってホルダを対物レンズ筐体の外側の、光軸の周囲のいずれの回転位置にもロックすることができる。このような締付装置により、駆動部収容体を担持するホルダを、特に簡単な方法で、対物レンズ筐体の外側から解放し、そこに再ロックされるようにすることができる。
【００１９】
他の実施形態において、駆動ユニットは対物レンズ筐体の中に取り付けられる。駆動ユニットを対物レンズ筐体の中に取り付けることによって、顕微鏡対物レンズを特に小型化することができる。この場合、モータの駆動力をレンズユニットの直線運動に変換する動力伝達装置は、好ましくは、特に空間効率の良いウォームギアドライブの形態である。駆動ユニットを対物レンズ筐体の中と外のいずれに取り付けるかを問わず、モータとして、圧電サーボモータ、超音波サーボモータ、またはその他のタイプの、特に小型のモータを使用することが可能である。
【００２０】
好ましくは、対物レンズ筐体には、駆動ユニットを電源供給ユニットおよび／または制御ユニットに接続するための電気コンタクトを設ける。これによって、本来であれば駆動ユニットへの電源供給とその制御に必要となるような、厄介なケーブルが不要となる。
【００２１】
あるいは、顕微鏡対物レンズはまた、電源供給ユニットと、駆動ユニットの無線制御のための無線受信ユニットを有していてもよい。駆動ユニットを無線で制御することによって、顕微鏡対物レンズはさらに使いやすいものとなる。
【００２２】
好ましい実施形態において、対物レンズ筐体の、標本に面する端を取り囲み、浸漬剤を受けるようになされたキャップが設置される。このようなキャップは、たとえば米国特許出願公開第２０１０／００２７１０９ Ａ１号に詳細に記載されている。
【００２３】
本発明はさらに、前述のタイプの少なくとも１つの顕微鏡対物レンズを有する顕微鏡を提供する。
【００２４】
好ましくは、顕微鏡は、本発明による複数の顕微鏡対物レンズを担持する顕微鏡ターレットを有する。
【００２５】
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第一の例示的実施形態である顕微鏡対物レンズの部分断面側面図である。
【図２】顕微鏡対物レンズの斜視図であり、特に駆動ユニットを示す。
【図３】顕微鏡対物レンズの斜視図であり、駆動部収容体を取り付けていない駆動ユニットを示す。
【図４】顕微鏡対物レンズの斜視図であり、駆動ユニットがない状態で対物レンズ筐体に取り付けられたホルダが示されている。
【図５】駆動ユニット内に設置されたモータの斜視図である。
【図６】顕微鏡対物レンズの断面斜視図であり、特に、駆動ユニットの回転位置決め装置の部品を示す。
【図７】顕微鏡対物レンズの断面図であり、特に、駆動ユニットを取り外すための機構の部品を示す。
【図８】顕微鏡対物レンズの断面図であり、特に、駆動ユニットの継ぎ輪との連結を示す。
【図９】特に、カバーガラス厚さ補正用のレンズユニットを移動させる力伝達機構を示す部分断面斜視図である。
【図１０】対物レンズターレット上に取り付けられた顕微鏡対物レンズを示す斜視図である。
【図１１】第二の例示的実施形態である顕微鏡対物レンズの部分断面側面図である。
【図１２】第二の実施形態の変形を示す部分断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、図１から図１０を参照しながら、顕微鏡対物レンズ１０を第一の例示的実施形態として説明する。本明細書では、図１から図１０に示される顕微鏡対物レンズのうち、本発明の理解に必要な構成要素のみについて述べる。
【００２８】
顕微鏡対物レンズ１０は対物レンズ筐体１２を有し、その外側に駆動ユニット１４が取り付けられている。特に図１と図２においてわかるように、駆動ユニット１４は駆動部収容体１６を有し、その中に駆動ニット１４の駆動構成要素が収容されており、これについては本明細書において後で詳しく説明する。
【００２９】
駆動部収容体１６は、図４に示されるホルダ１８によって対物レンズ筐体１２に取り付けられる。ホルダ１８は、環状部材２０と、前記環状部材２０に隣接する保持アーム２２を含む。ホルダ１８は対物レンズ筐体１２に、顕微鏡対物レンズ１０の光軸Ｏ（図１に示される）の周囲では回転可能であるが、光軸Ｏに沿っては不動であるように取り付けられる。この目的のために、環状部材２０にねじ穴２１と２３が設けられており、その中に位置決めネジ（図４には示されない）をねじ込み、ホルダ１８が依然として光軸Ｏの周囲で回転できるように、ホルダ１８を対物レンズ筐体１２に固定することができる。
【００３０】
駆動ユニット１４の収容体１６は、ホルダ１８に固定して連結される。図１に示されているように、駆動ユニット１４には、ケーブル２４を介して電源と制御信号が供給される。このために、ケーブル２４は顕微鏡の制御／電源供給ユニット（図１には示されない）に接続される。
【００３１】
図１、図７、図８において最もよくわかるように、顕微鏡対物レンズ１０はレンズキャップ２６を有し、対物レンズ筐体１２の、画像化対象の標本と面する端に弾性的に取り付けられる。このように弾性的に取り付けることによって、レンズキャップ２６は標本（図には示されない）と接触すると凹み、それによって標本をある程度保護する。キャップ２６は、シールリング２８を介して対物レンズ筐体１２に保持される。レンズキャップ２６は中央開口部３０を有し、これは、レンズ３２の、標本に面し、対物レンズ筐体１２に収容されたレンズ系の一部を形成する領域の中に配置される。
【００３２】
キャップ２６は、外部から別に供給される浸漬剤を受けるようになされている。キャップ２６の機能と設計は、米国特許出願公開第２０１０／００２７１０９  Ａ１号明細書に詳細に記されている。
【００３３】
たとえば図６に示されているように、駆動ユニット１４の駆動部収容体１６にはモータ３４が収容される。モータ３４はまた、たとえば図８に示され、図５では単体で示され、また図３では底面部材３５を除いて収容体１６が省略された状態で示されている。
【００３４】
モータ３４は駆動シャフト３６を有し、そこにピニオン３８が固定して取り付けられている。ピニオン３８は歯４０を有し、これが補正環４４の歯４２と噛み合う。歯４０と４２は、図には詳しく示されていない。補正環４４は、対物レンズ筐体１２に、光軸Ｏの周囲で回転可能となるように取り付けられ、これはたとえば図３、図４、図９からもわかる。モータシャフト３６の回転によって、補正環４４もまた、噛み合っている歯４０と４２を介して回転される。
【００３５】
図９に示されているように、補正環４４は、内側対物レンズスリーブ４６に回復不能に連結される。補正環４４がモータシャフト３６の回転によって光軸Ｏの周囲で回転されると、補正環が対物レンズスリーブ４６をそれとともに回転させる。
【００３６】
対物レンズスリーブ４６は、部分的に光軸Ｏの周囲に延び、光軸Ｏに垂直な方向から見ると若干傾斜するカム面５２を有する。ねじ５６によってレンズマウント５８に取り付けられた環状の転動要素５４がカム面５２と係合する。レンズマウント５８にはレンズ６０が保持され、これは、顕微鏡対物レンズ１０のレンズ系の中で、本発明によりカバーガラス厚さ補正の目的のために光軸Ｏに沿って移動されるレンズユニットである。レンズマウント５８はまた、ばね６２の作用も受け、これが転動要素５４をカム面５２に圧迫する。
【００３７】
上記の構成要素４６、５２、５４、５６、５８、６２は、補正環４４の光軸Ｏの周囲での回転運動を、カバーガラス厚さ補正を実行する光軸Ｏに沿ったレンズ６０の運動へと変換する役割を果たす力伝達機構を構成する。補正環４４が特定の量だけ回転された時に光軸Ｏに沿ってレンズ６０が移動する距離は、カム面５２の傾斜によって決定される。図９に示されているように、カム面５２の上記の傾斜は非常に小さく、補正環４４を比較的大きな量だけ回転させると、レンズ６０は光軸Ｏに沿って短い調節距離だけ移動する。この調節距離は一般に、数μｍの範囲である。
【００３８】
図５に示されているように、モータ３４はさらに、図１に示されているケーブル２４と接続される端子４５を含む。
【００３９】
この例示的実施形態において、駆動ユニット１４と、駆動ユニット１４の駆動部収容体１６が取り付けられるホルダ１８は、一体で光軸Ｏの周囲で回転させ、いずれの回転位置にもロックできる。図２と図６に示されているように、手動の締付ねじ６４がこの目的のために設けられる。図６にのみ示されているように、締付ねじ６４は、締付ねじ６４を回転させることによって締付ブロック６８と接触する位置に移動されるシャンク６６を有する。締付ねじ６４を回転させることによって、ねじシャンク６６が締付ブロック６８に圧迫されると、締付ブロック６８が今度は、対物レンズ筐体１２に回転不能に、すなわち固定して接続されたねじ込みリング６９に圧迫される。それゆえ、この状態で、駆動ユニット１４はホルダ１８とともに対物レンズ筐体１２上の位置にロックされる。締付ねじ６４を緩めることによって、ホルダ１８が解放され、駆動ユニット１４とホルダ１８が一体で、光軸Ｏの周囲で回転できる。
【００４０】
駆動ユニット１４を上記の方法により、対物レンズ筐体の外側において光軸Ｏの周囲で回転できるようにするために、まず、モータ３４を補正環４４から解放する必要がある。この目的のために、モータ３４のピニオン３８を補正環４４から解放しなければならない。この目的のために、モータ３４には解放レバー７０が設置され、これは特に図５に示されており、図中、駆動部収容体１６は省略されている。
【００４１】
モータ３４を継ぎ輪４４から解放するために、解放レバー７０を光軸Ｏに平行な方向に押し下げる。これによってモータ３４とピニオン３８が光軸Ｏに平行に下方に移動し、その結果、ピニオン３８が継ぎ輪４４から下方に解放される。駆動部収容体１６は固定されてホルダ１８に取り付けられ、それゆえ光軸Ｏに平行な方向に移動しないため、解放レバー７０を押すことにより、モータ３４は駆動部収容体１６の中で光軸Ｏに平行に下方に移動する。
【００４２】
図７の図からわかるように、駆動ユニット１６は、２つの平行なガイドピン７２と７４の形態のリニアガイドを含み、これらは光軸Ｏに平行に延び、解放のための移動中にモータ３４を光軸Ｏに平行に案内する。ガイドピン７２はピン受容部７６の中に保持され、ガイドピン７４はピン受容部７８の中に保持され、前記ピン受容部は、図４に示されるように、ホルダ１８の保持アーム２２に形成されている。
【００４３】
図７はさらに、ばね８０を示しており、これはモータ３４を図３に示されている係合位置へと付勢し、この位置で、ピニオン３８は継ぎ輪４４と噛み合う。解放レバー７０は、ばね８０により発生される付勢力に対抗して押される。図４に示されているように、ばね８０はホルダ１８の保持アーム２２に形成されたばね受容部８２の中に受けられる。ガイドピン７２と７４と同様に、ばね８０もまた、図６からもわかるように、光軸Ｏに平行な方向に向けられる。ばね８０は、駆動部収容体１６の中の、２つの構成要素間に留め付けられ、その要素の一方は光軸Ｏに沿った方向に移動できず、もう一方は駆動モータ３４とともに光軸Ｏに沿った方向に移動可能である。
【００４４】
それゆえ、対物レンズ筐体の外側で駆動ユニット１４を回転させるためには、まず、締付ねじ６４を緩め、次に、解放レバー７０を光軸Ｏに平行に押し下げて、モータ３４を収容体１６の中で、ばね８０によって発せられる付勢力に対抗して下方向に移動させると、ピニオン３８が継ぎ輪４４から解放される。解放レバー７０を押した状態で、駆動部収容体１６を光軸Ｏの周囲で所望の角度だけ回転させる。駆動部収容体１６が目標位置に到達すると、解放レバー７０が解放され、その時、ばね８０によって発せられる付勢力により、モータ３４は駆動部収容体１６の中で光軸Ｏに平行に上方に移動し、それによってピニオン３８は再び継ぎ輪４４と噛み合う。最後に、締付ねじ６４を締める。
【００４５】
図１０は、顕微鏡対物レンズ１０を対物レンズターレット９０に取り付ける方法を示す。対物レンズターレット９０は複数のねじ山付開口部９２を有し、その中に顕微鏡対物レンズ１０を螺合させてもよい。図１０に示される例において、対物レンズターレット９０には１つの対物レンズだけが装着されている。しかし、当然のことながら、対物レンズターレット９０には、上記のタイプの複数の対物レンズを取り付けることができる。
【００４６】
前述の、また図１から図１０に示された顕微鏡対物レンズ１０は、単に本発明の１つの例示的実施形態にすぎず、これを様々な方法で改変できる。あくまでも例として、ここで、モータ駆動ユニットが対物レンズ筐体の外側ではなく、内側に配置されている実施形態に論及する。このような実施形態は、図１１と図１２に示されている。
【００４７】
図１１は、図１から図１０に示される実施形態から、対物レンズ筐体１２の外側に設置された駆動ユニット１４が、対物レンズ筐体１２の中に配置された環状超音波モータ１０２に置き換えられている点で改変されている。超音波モータ１０２は、上から対物レンズスリーブ４６に作用して、これを、カバーガラス厚さ補正の目的で、光軸Ｏの周囲で回転させる。この実施形態においても、対物レンズスリーブ４６のカム面５２は、レンズ６０を光軸Ｏに沿って移動させるために、レンズマウント５８に力を伝達するために使用される。この力の伝達に関して、図１１の例示的実施形態は、図９に示される例示的実施形態と同じ構成要素を有しており、これらの構成要素としては、特に、転動要素５４、ねじ５６およびばね６２がある。これらの構成要素は、図９に示される断面図と異なる図１１には示されていない。
【００４８】
図１２は、別の例示的実施形態としての顕微鏡対物レンズ２００を示す。顕微鏡対物レンズ２００は、図１１に示される例示的実施形態から、超音波モータ１０２とそれによって駆動される構成要素、すなわちそのカム面５２を有する対物レンズスリーブ４６、転動要素５４、ねじ５６、ばね６２が、たとえば圧電サーボモータ等、レンズマウント５８を直接駆動するマイクロモータ２０２に置き換えられている点で改変されている。さらに、バッテリと、駆動ユニット２０２の無線制御のための無線受信機を備える供給ユニットが、対物レンズ筐体１２内に配置されている。この供給ユニットは図１２において、概して２０４で示されている。
【００４９】
当然のことながら、供給ユニット２０４に対応するユニットもまた、上記の例示的実施形態に使用してよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  顕微鏡対物レンズ
１２  対物レンズ筐体
１４  駆動ユニット
１６  駆動部収容体
１８  ホルダ
２０  環状部材
２１  ねじ穴
２２  保持アーム
２３  ねじ穴
２４  ケーブル
２６  キャップ
２８  シールリング
３２  レンズ
３４  モータ
３５  底面部材
３６  駆動シャフト
３８  ピニオン
４０  歯
４２  歯
４４  補正環
４６  対物レンズスリーブ
５２  カム面
５４  環状転動要素
５６  ねじ
５８  レンズマウント
６０  レンズ
６２  ばね
６４  締付ねじ
６６  シャンク
６８  締付ブロック
７０  解放レバー
７２  ガイドピン
７４  ガイドピン
８０  ばね
８２  ばね受領部
９０  顕微鏡ターレット
９２  ねじ山付開口部
１００  顕微鏡対物レンズ
１０２  超音波モータ
２００  顕微鏡対物レンズ
２０２  駆動ユニット
２０４  供給ユニット
Ｏ  光軸
【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】
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【図１０】
2013020254.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2013020254.tif 000014
【外国語明細書】
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2013020254000002.pdf
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