(57)【要約】【課題】コンパクトなサイズであっても、大きさおよび形状が大きく異なる対象物に適用可能なセルフセンタリング装置等を提供する。【解決手段】対象物を保持するためのセルフセンタリング装置等であって、アライメント軸、並びに、第１の回転軸および第２の回転軸を有する本体と、第１の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および端部を有する第１のアームと、第２の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および端部を有する第２のアームと、第１のアームにおける摺動部材と摺動する第１の摺動部材と、第２のアームにおける摺動部材と摺動する第２の摺動部材と、少なくとも１つの端部を有するとともに、第１の摺動部材と連結されているか、または、第１の摺動部材と一体化された第３のアームと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を保持するためのセルフセンタリング装置であって、
アライメント軸、並びに、少なくとも第１の回転軸および第２の回転軸を有する本体と、
前記第１の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および端部を、それぞれ有する第１のアームと、
前記第２の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および端部を、それぞれ有する第２のアームと、
前記第１のアームにおける摺動部材と摺動する第１の摺動部材と、
前記第２のアームにおける摺動部材と摺動する第２の摺動部材と、
少なくとも１つの端部を有するとともに、前記第１の摺動部材と連結されているか、または、前記第１の摺動部材と一体化された第３のアームと、
を備えており、
前記第１のアームおよび第２のアームにおける摺動部材、並びに、前記第１の摺動部材および第２の摺動部材の幾何学構成により、
少なくとも前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける端部が、セルフセンタリング機構に則って、動作することを特徴とするセルフセンタリング装置。
【請求項２】
前記第１のアームおよび第２のアームにおける端部と、前記第１のアームおよび第２のアームにおけるそれぞれの回転軸と、の間の距離、並びに、前記アライメント軸に対する、前記第１の回転軸および第２の回転軸の位置が、前記セルフセンタリング装置の、前記セルフセンタリング機構に則って、解放可能に把持できる、最大サイズの対象物に基づくことを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項３】
前記第１の摺動部材および第２の摺動部材が、所定表面を備えており、当該所定表面において、それぞれ前記第１のアームおよび第２のアームに対して摺接することにより、接線に沿って摺動することを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項４】
前記第１のアームおよび第２のアームを押圧したときに、前記第１のアーム、第２のアーム、および第３のアームにおけるそれぞれの端部が、セルフセンタリング機構に則って、前記アライメント軸から遠ざかるように、前記第１のアームおよび第２のアームが、互いに近接して設けられ、所定レバーを構成することを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項５】
前記第１のアームおよび第２のアームを解放したときに、前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおけるそれぞれの端部が、セルフセンタリング機構に則って、前記アライメント軸に向かって動くように、前記第１のアームおよび第２のアームが近接して設けられていることを特徴とする請求項４に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項６】
少なくとも１つの付勢部材をさらに含むとともに、当該付勢部材が、前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームの少なくとも１つの部材の端部を、前記アライメント軸の中心に向かって優先的に回転させることを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項７】
前記付勢部材が、前記対象物を、所定位置に保持するためのクランピング力を付与することを特徴とする請求項６に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項８】
前記セルフセンタリング装置にかかる、所定重さを考慮して、前記本体におけるアライメント軸がずらして配置されていることにより、前記セルフセンタリング装置が、前記所定重さを支えるとともに、前記対象物を把持可能であることを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項９】
前記本体が、少なくとも第３の回転軸をさらに含むとともに、前記第３のアームが、前記第３の回転軸の周りを回転可能であることを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１０】
前記セルフセンタリング装置が、第４のアームをさらに含むとともに、当該第４のアームが、前記第２の摺動部材に対して、機械的に連結されているか、または、前記第２の摺動部材の一部であることを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１１】
前記第４のアームが、前記第３の回転軸の周りを回転可能であることを特徴とする請求項１０に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１２】
前記第３のアームおよび第４のアームにおけるそれぞれの端部が、前記アライメント軸から等距離で動くように、前記第３のアームおよび第４のアームが、センタリング部材によって連結されており、当該センタリング部材が、前記第３のアームおよび第４のアームを保持することを特徴とする請求項１０に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１３】
前記付勢部材が、ねじりバネであることを特徴とする請求項６に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１４】
前記第１の摺動部材および第２の摺動部材が、前記第３のアームおよび第４のアームのそれぞれの一部であり、かつ、前記第３のアームおよび第４のアームが、スムーズな曲面を有することを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１５】
前記第１の摺動部材および第２の摺動部材の所定表面に、歯形が設けてあることを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１６】
前記対象物が、光学軸を有する光学的対象物または光学デバイスであり、当該光学的対象物または光学デバイスを、当該光学的対象物または光学デバイスの光学軸を、中心軸として、セルフセンタリング機構に則って、所定場所に把持することを特徴とする請求項１に記載のセルフセンタリング装置。
【請求項１７】
所定のセルフセンタリング装置を用いてなる、対象物を保持するためのセルフセンタリング方法であって、
前記セルフセンタリング装置が、
アライメント軸、並びに、少なくとも第１の回転軸および第２の回転軸を有する本体と、
前記第１の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの表面および端部を有する第１のアームと、
前記第２の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの表面および端部を有する第２のアームと、
少なくとも１つの所定表面を有し、当該所定表面が、前記第１のアームにおける表面と摺接する第１の摺動部材と、
少なくとも１つの所定表面を有し、当該所定表面が、前記第２のアームにおける表面と摺接する第２の摺動部材と、
少なくとも１つの端部を有し、前記第１の摺動部材に対して機械的に連結されているか、または、前記第１の摺動部材の一部である第３のアームと、
少なくとも１つの付勢部材と、
を含み、
前記付勢部材が、前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームの少なくとも１つの部材の端部を、前記アライメント軸の中心に向かって優先的に回転させ、
前記第１のアームおよび第２のアーム、並びに、前記第１の摺動部材および第２の摺動部材における幾何学構成により、前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける少なくとも１つの端部が、前記対象物を、セルフセンタリング機構に則って、解放可能に把持するセルフセンタリング装置であって、
前記第１のアームおよび第２のアームを、互いに近接するように押圧して、前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける少なくとも１つの端部を、セルフセンタリング機構に則って、前記アライメント軸から遠ざける工程と、
前記セルフセンタリング装置の所定場所に、前記対象物を挿入する工程と、
前記第１のアームおよび第２のアームの両方を解放し、前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける少なくとも１つの端部を、セルフセンタリング機構に則って、前記アライメント軸に向かって動かし、前記対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持する工程と、
を含むことを特徴とするセルフセンタリング方法。
【請求項１８】
少なくとも第１の側面、第２の側面、および第３の側面を有する電子デバイス、およびケースに収容された電子デバイスの少なくとも１つを個別に保持するためのクランピング装置であって、
第１の表面、第１の軸、および回転軸を有する本体と、
前記回転軸の周りを回転可能であるとともに、前記第１の端部を有する第１のホルダー部材と、
前記第１のホルダー部材における、前記第１の端部を、前記第１の軸に向かって優先的に回転させる付勢部材と、
前記第１の表面を有する第２のホルダー部材と、
を含み、
前記電子デバイスが保持された状態のときに、前記第３の側面が、前記本体における前記第１の表面に少なくとも部分的に接触する構成であり、
前記第１のホルダー部材における第１の端部が、前記電子デバイスにおける第１の側面に少なくとも部分的に接触する構成であり、
前記第２のホルダー部材における第１の表面が、前記電子デバイスにおける第２の側面に少なくとも部分的に接触する構成であり、かつ、
前記電子デバイスが、前記第１のホルダー部材における第１の端部と、前記第２のホルダー部材における第１の表面と、の間に存在する付勢部材のクランピング力により保持されることを特徴とするクランピング装置。
【請求項１９】
前記回転軸から、前記第１の端部までの前記第１のホルダー部材の長さ、および、前記第２のホルダー部材における第１の表面に対する回転軸の位置が、前記クランピング装置に保持される前記電子デバイスまたはケースに収容された電子デバイスのサイズ範囲を決定することを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２０】
前記第１のホルダー部材が、前記第１のホルダー部材を前記第１の軸から後退させるためのレバーを含むことを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２１】
前記第１のホルダー部材における第１の端部が、少なくとも前記電子デバイスにおける第１の側面に摺接するように、前記第１のホルダー部材における第１の端部がテーパー状の円柱形であることを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２２】
前記本体が、前記第１の表面上またはその近傍に位置する、ラバーコーティングまたはラバー部材をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２３】
前記第１のホルダー部材が、追加部材をさらに含むとともに、前記第１のホルダー部材における端部が、前記追加部材の端部となって、前記追加部材が追加の回転軸の周りを回転することを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２４】
前記本体における第１の軸が、アライメント軸であって、前記クランピング装置が、前記電子デバイスにおける軸を、前記アライメント軸に対して、保持および整列させることを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２５】
前記本体が、第１の方向をさらに有するとともに、前記クランピング装置が、前記第１の方向において、前記第２のホルダー部材の位置を直線的に調節するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２６】
前記クランピング装置が、前記第２のホルダー部材を整列させるための、少なくとも１つのロックポイントを含むことを特徴とする請求項２５に記載のクランピング装置。
【請求項２７】
前記クランピング装置が、第３のホルダー部材をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項２８】
前記本体が、第２の方向をさらに有するとともに、前記クランピング装置が、前記第２の方向において、前記第３のホルダー部材の位置を直線的に調節するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載のクランピング装置。
【請求項２９】
前記本体が、前記対象物を、セルフセンタリング機構に則って、所定位置に、解放可能に把持するためのセルフセンタリング部分を含むことを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項３０】
前記本体における第１の軸が、前記セルフセンタリング部分のアライメント軸であり、前記セルフセンタリング部分によって、前記電子デバイスにおける光学軸が保持されるとともに、前記本体における第１の軸に対して整列させられ、前記光学デバイスまたは対象物を、セルフセンタリング機構に則って、解放可能に把持することを特徴とする請求項２９に記載のクランピング装置。
【請求項３１】
前記クランピング装置が、前記電子デバイスを、外部の取り付け面に対して保持することを特徴とする請求項１８に記載のクランピング装置。
【請求項３２】
光学デバイスまたは光学的対象物を、電子デバイスに対して保持するための光学アダプター装置であって、
前記光学デバイスまたは光学的対象物を、セルフセンタリング機構に則って保持するための、解放可能に付勢されたセルフセンタリング装置と、
前記電子デバイスおよびケースに収容された電子デバイスの少なくとも１つを個別に保持するためのクランピング部分と、
を含むことを特徴とする光学アダプター装置。
【請求項３３】
前記セルフセンタリング装置と、少なくとも第１の側面、第２の側面および第３の側面、並びに光学軸を有する電子デバイス、およびケースに収容された電子デバイスの少なくとも１つを個別に保持するための、前記クランピング部分と、の組み合わせである光学アダプター装置であって、
アライメント軸、少なくとも第１の回転軸、第２の回転軸および第３の回転軸、並びに、第１の表面を有する本体と、
前記第１の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および端部を有する第１のアームと、
前記第２の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および端部を有する第２のアームと、
前記第１のアームにおける摺動部材と摺動する第１の摺動部材と、
前記第２のアームにおける摺動部材と摺動する第２の摺動部材と、
少なくとも１つの端部を有するとともに、前記第１の摺動部材と機械的に連結されているか、または、前記第１の摺動部材の一部である第３のアームと、
前記第３の回転軸の周りを回転可能であるとともに、第１の端部を有する第１のホルダー部材と、
前記第１のホルダー部材における第１の端部を、前記アライメント軸に向かって優先的に回転させる付勢部材と、
第１の表面を有する第２のホルダー部材と、
を含み、
前記電子デバイスが保持された状態のときに、前記第３の側面が、前記本体における第１の表面に少なくとも部分的に接触し、
前記第１のホルダー部材における第１の端部が、電子デバイスにおける第１の側面に接触し、
前記第２のホルダー部材における第１の表面が、前記電子デバイスにおける第２の側面に接触し、かつ、
前記電子デバイスが、前記第１のホルダー部材における第１の端部と、前記第２のホルダー部材における第１の表面と、の間に存在する付勢部材のクランピング力により保持され、
前記第１のアームおよび第２のアームにおける摺動部材、並びに、前記第１の摺動部材および第２の摺動部材の幾何学構成により、前記第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける少なくとも１つの端部が、前記光学デバイスを、セルフセンタリング機構に則って、解放可能に把持され、
前記電子デバイスが保持および整列された状態のときに、前記電子デバイスにおける光学軸が、前記本体におけるアライメント軸に対して整列されて、前記光学デバイスまたは光学対象物を、前記電子デバイスにおける光学軸を中心軸として、セルフセンタリング機構に則って、解放可能に把持することを特徴とする請求項３２に記載の光学アダプター装置。
【請求項３４】
電子デバイスおよびケースに収容された電子デバイスの少なくとも１つを個別に保持するためのクランピング方法であって、
少なくとも第１の側面、第２の側面および第３の側面を有する電子デバイス、またはケースに収容された電子デバイスを保持するためのクランピング装置を用いるとともに、
前記クランピング装置が、
第１の表面、第１の軸および回転軸を有する本体と、
前記回転軸の周りを回転可能であるとともに、第１の端部を有する第１のホルダー部材と、
前記第１のホルダー部材における第１の端部を、前記第１の軸に向かって優先的に回転させる付勢部材と、
第１の表面を有する第２のホルダー部材と、
を含み、
前記電子デバイスが保持された状態のときに、前記第３の側面が、前記本体における第１の表面に少なくとも部分的に接触し、
前記第１のホルダー部材における第１の端部が、前記電子デバイスにおける第１の側面に接触し、
前記第２のホルダー部材における第１の表面が、前記電子デバイスにおける第２の側面に接触し、かつ、
前記電子デバイスが、前記第１のホルダー部材における第１の端部と、前記第２のホルダー部材における第１の表面と、の間に存在する付勢部材のクランピング力により保持されるクランピング装置であって、
前記本体における第１の軸から、前記第１のホルダー部材を後退させる工程と、
前記電子デバイスにおける第３の側面を、前記本体における第１の表面に、少なくとも部分的に接触するように載置する工程と、
前記第１のホルダー部材を解放し、当該第１のホルダー部材を、前記本体における第１の軸に向かって動かす工程と、
を含むことを特徴とするクランピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルフセンタリング装置、セルフセンタリング方法、クランピング装置、光学装置用アダプター、およびクランピング方法に関する。
すなわち、電子デバイスを保持するためのセルフセンタリング装置やクランピング装置、および、これらをアダプターの形で一体化してなる手段としての光学アダプター装置に関する。
特に、所定構造を有することにより、他の技術と比較して、著しく優れた性能を有するセルフセンタリング装置および電子デバイスを保持するためのクランピング装置やクランピング方法に関する。
さらに、そのようなセルフセンタリング装置と、電子デバイスを保持するためのクランピング装置をアダプターの形で一体化してなる手段としての光学アダプター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円形、円柱形、四角形といった少なくとも１つの対称な断面を有する対象物は、アライメント軸を有するセルフセンタリング装置に対して容易に整列させることができることから、セルフセンタリングするのに好適な対象物である。
また、セルフセンタリング装置は、例えば、光学デバイスの取り付け具、道具ホルダー、ワークホルダー、アダプター等、非常に多くの用途において有効に使用することができる。
また、セルフセンタリング装置は、適応可能な対象物の直径またはサイズの範囲に基づいて構成することで、その範囲内の対象物についてはアライメント軸を中心軸としてセルフセンタリング可能になる一方、その範囲外の対象物についてはセルフセンタリングが困難になる。
【０００３】
また、ほとんどのセルフセンタリング技術では、セルフセンタリング装置の外部寸法をセルフセンタリングされる最大サイズの対象物よりも大きくする必要があるため、構造が大型化することになる。
また、一般的なセルフセンタリング装置における１つのタイプでは、外側に設けられた大きなリング部分から、対象物に向けて複数のアームやホルダーを伸ばすための種々の手段を利用している（特許文献１：米国特許第３，８４１，６４７号公報）。
このような大きなセルフセンタリング装置は、クランプとしても機能可能なように、付勢したり、ロッキング部分を設けたりすることができるが、その場合、使用に際し１つまたは複数のアームまたは伸長手段を外側に押圧した後、解放する必要がある。
【０００４】
また、より一般的な技術では、２つの対向するＶ字型ホルダーを使用するが、かかるＶ字型ホルダーは、互いに逆向きに、線形軌道で動くものである。そのため、かかる技術では、異なるサイズの対象物に適合できるようにＶ字型ホルダーの線形軌道を確保しようとすると、セルフセンタリング装置が非常に大きくなってしまう（特許文献２：米国特許第８，５５０，４１３号公報）。
【０００５】
また、コンパクト化を試みたセルフセンタリング装置も存在するが、非常に複雑な表面形状であるため、追加の接触ポイントを追加して拡張したりすることが困難であったり（特許文献３：米国特許第５，１６８，１６８号公報）、装置のセルフセンタリング機構に則った動きを実現するにあたり多数のリンク機構が必要であったり（特許文献４：米国特許第４，９３８，４８９号公報）、特定の対象物、または極端に狭いサイズ範囲の対象物にしか適用できないという問題が見られた。
さらに、ほとんどのセルフセンタリング装置は、容易で直感的な操作によりセルフセンタリングクランプを作動させることが困難であり、特に、得られるクランピング力よりも低い握力で操作することが困難であった。
【０００６】
しかしながら、既知の技術の枠を超えて、セルフセンタリング装置をさらに改良することは可能であると目されている。
特に、コンパクトであり、かつ、例えば対象物との接触点を増設するといった必要性を満たすために拡張可能であり、しかも、使用者が容易に操作できるとともに最小限の部品で構成されたセルフセンタリング装置が望まれている。
すなわち、上述した従来技術の問題を解決し、上記または下記の目的および効果を達成可能なセルフセンタリング装置が望まれている。
【０００７】
また、電子デバイス用クランピング装置に関して、電子デバイスを保持するための装置および方法についての従来技術は多数存在するが、多くの電子デバイス用クランピング装置は、それぞれの電子デバイスに特化したものである。したがって、例えば、電子デバイスが種々の形状のケースに収容されている場合など、電子デバイスにおける種々の相違点に適応することが困難である。
また、広いサイズ範囲の電子デバイスを保持するための様々な技術が存在するが、それらは使用の容易さ、コンパクト性、反復使用性、および取り付け、整列用途における他のデバイスとの統合性が不十分である。
【０００８】
そのような技術の中でも最も一般的なのは、ラックアンドピニオン装置、または、キャプティブナットとネジ棒を備えた両側線形クランプである。
しかしながら、ラックアンドピニオン装置の場合、使用者は、スマートフォン等を２つのクランプの間に保持した後、両側から装置を押圧してスマートフォン等を挟み込まなければなければならない。
この場合、２つの調節を同時に行うことになるので、電子デバイスの外部寸法によっては、クランプでの挟持具合が過度にきつくなったり、若干緩くなったりする場合がある。
また、電子デバイスから取り外す際には、クランプを両側へ引いて、スマートフォン等を解放しなければならない。
したがって、かかる方法は、所定のサイズ範囲の電子デバイスであれば制限なくクランプすることができるものの、基本的に２つの手を必要とするものであるから、使用者にとっては扱いにくい。
【０００９】
他方、キャプティブナットとネジ棒を用いた技術では、一続きの動作による調整が可能であるものの、２つのクランピング部分が線形軌道に沿って動く際の運動距離を確保しなければならないため、装置が非常に大きくなってしまうばかりか、使用者は、電子デバイスを取り外しする際に、手動による調節を強いられることになる。
【００１０】
また、別の技術としては、粘着性部材等を用いることを特徴とした粘着性利用型の技術が存在し、かかる技術では電子デバイスは粘着力によって保持される。
かかる技術では、粘着性材料を種々選択することができるが、これらの材料の粘着特性には限られた寿命があり、粘着特性を回復させることができる場合であっても、水等の別の材料を使用する必要がある。
また、粘着特性は、装置にほこりを引き寄せてしまうため、使用者は、頻繁にメンテナンスをしなければならない。
【００１１】
また、さらに別の技術として、電子デバイスを保持するためのＸ字型のグリップを利用する技術が存在する（特許文献５：米国特許第８，５４４，１６１号）。
かかるＸ字型のクランプは、従来技術の欠点をある程度改善することができるものの、依然としていくつかの欠点を有している。
すなわち、Ｘ字型のクランプを使用する際に、使用者は互いに反対向きに付勢された２つのアームを引き離さなければならいため、スマートフォン等をクランプすることが困難になる場合がある。
【００１２】
また、Ｘ字型のクランプは部品が中央部に集中した形態の装置になるが、厚みのある装置は他の装置との統合が困難であり、例えば、電子デバイスのカメラに大きな光学素子を連結するようなことが困難になる。
さらに、かかる技術は、それ自身を容易に扱える整列手段として、または他の装置と統合された整列手段として用いることが困難である。
例えば、仮に、かかる装置を別の装置と整列する必要があった場合、かかる装置は少なくとも２方向における整列を調整するための追加の装置を必要とするため、最終的な装置が過度に複雑で大きなものになってしまう。
【００１３】
したがって、広いサイズ範囲の電子デバイス、またはケースに収容された電子デバイスに適用可能であるとともに、コンパクトであり、使用者によって容易に操作することができ、反復使用性に優れ、かつ、取り付け、整列用途のために他の装置と統合可能であるクランピング装置が望まれている。
すなわち、上述した従来技術の問題を解決し、上記および下記の目的および効果を達成可能な新規の電子デバイス用クランピング装置が望まれている。
【００１４】
また、上述したセルフセンタリング装置、および電子デバイス用クランピング装置は、１つのアダプター装置として統合することができる。
この点、従来技術においても、そのような電子デバイス用のセルフセンタリングアダプター装置は、僅かに存在する。
例えば、コレットスタイルアダプター、または放射状に付勢された一般的な３アーム機構は、異なったサイズの対象物を保持およびセルフセンタリングすることができるが、異なったサイズの電子デバイスと組み合わせる手段を提供するものではない。
【００１５】
他方、別の技術ではアダプター装置を開示しているが、それぞれの部分として上述した欠点を有する既存の従来技術を利用しているに過ぎない。
すなわち、セルフセンタリング装置としては、２つのＶ字型クランプを使用するとともに、電子デバイス用クランピング装置としては、キャプティブナットとネジ棒を備えた両側線形クランプを使用している。
したがって、単に既知の装置の組み合わせによりアダプターを構成しているに過ぎないため、それぞれの装置が有する既知の欠点を克服することができない。
【００１６】
また、かかる技術は、付勢手段を含んでいないため、クランピングを手動で行わなければならず、使用する際に時間がかかるという問題点を有する。
いずれにしても、従来においては、新規のセルフセンタリング装置と、電子デバイス用クランピング装置を一体化してなるコンパクトでポータブルな光学アダプターは存在していない。
したがって、上述した従来技術の問題を解決し、上記および下記の目的および効果を達成可能な電子デバイス用セルフセンタリングアダプター、特に光学アダプターが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第３，８４１，６４７号公報
【特許文献２】米国特許第８，５５０，４１３号公報
【特許文献３】米国特許第５，１６８，１６８号公報
【特許文献４】米国特許第４，９３８，４８９号公報
【特許文献５】米国特許第８，５４４，１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明の目的は、対象物を保持するための改良されたセルフセンタリング装置を提供することである。
特に、本発明の目的は、異なったサイズおよび形状の対象物であっても、所定の付勢手段で、付勢することにより、所定場所に、解放可能に把持することができる、改良されたセルフセンタリング装置を提供することである。
また、本発明のさらに別の目的は、電子デバイスを、所定場所に、保持するためのクランピング装置を提供することである。
また、本発明のさらに別の目的は、サイズおよび形状が大きく異なる電子デバイスを保持することができる、改良されたクランピング装置を提供することである。
【００１９】
また、本発明のさらに別の目的は、従来技術と比較して、より直感的で容易に使用することができる、改良されたセルフセンタリング装置、および電子デバイスを保持するためのクランピング装置を提供することである。
また、本発明のさらに別の目的は、上述したセルフセンタリング装置およびクランピング装置を一体化してなるアダプターの形としての手段（光学装置用アダプター）を提供することである。
また、本発明のさらに別の目的は、セルフセンタリング装置、および電子デバイスを保持するためのクランピング装置を用いた、改良されたクランピング方法を提供することである。
【００２０】
また、本発明のさらなる目的および効果は、図面および後述の記載内容により、さらに明らかになるであろう。
また、本発明は、構造、要素の組み合わせ、部品の配置、および工程の流れに特徴を有するが、それらの特徴については、図面および後述の記載内容において示し、本発明の範囲については特許請求の範囲において示す。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の対象物を保持するためのセルフセンタリング装置の好適態様は、
アライメント軸、並びに、少なくとも第１の回転軸および第２の回転軸を有する本体と、
第１の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および少なくとも１つの端部を有する第１のアームと、
第２の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および少なくとも１つの端部を有する第２のアームと、
第１のアームにおける摺動部材と摺動する第１の摺動部材と、
第２のアームにおける摺動部材と摺動する第２の摺動部材と、
少なくとも１つの端部を有するとともに、第１の摺動部材と連結されているか、または、第１の摺動部材と一体化された第３のアームと、
を含んでいる。
そして、第１のアームの摺動部材および第２のアームの摺動部材、並びに、第１の摺動部材のおよび第２の摺動部材の幾何学構成（ジオメトリー）、すなわち、幾何学的な所定表面により、第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける少なくとも１つの端部が、セルフセンタリング機構に則って動作する、すなわち、対象物を所定場所にセンタリングすることを特徴とするセルフセンタリング装置である。
【００２２】
本発明の別の態様は、少なくとも第１の側面、第２の側面および第３の側面を有する電子デバイスおよびケースに収容された電子デバイスの少なくとも１つを個別に保持するためのクランピング装置であって、
第１の表面、第１の軸および回転軸を有する本体と、
回転軸の周りを回転可能であるとともに、第１の端部を有する第１のホルダー部材と、
第１のホルダー部材における第１の端部を、第１の軸に向かって優先的に回転させる付勢部材と、
第１の表面を有する第２のホルダー部材と、
を含んでいる。
そして、かかるクランピング装置は、
電子デバイスが保持された状態のときに、第３の側面が、本体における第１の表面に少なくとも部分的に接触する構成であり、
第１のホルダー部材における第１の端部が、電子デバイスにおける第１の側面に少なくとも部分的に接触する構成であり、
第２のホルダー部材における第１の表面が、電子デバイスにおける第２の側面に少なくとも部分的に接触する構成であり、かつ、
電子デバイスが、第１のホルダー部材における第１の端部と、第２のホルダー部材における第１の表面と、の間に存在する付勢部材のクランピング力により保持されることを特徴とするクランピング装置である。
【００２３】
本発明のさらに別の態様は、光学デバイスまたは光学的対象物を、少なくとも第１の側面、第２の側面および第３の側面と、光学軸と、を有する電子デバイス、またはケースに収容された電子デバイスを、所定場所にセンタリングして、保持するためのセルフセンタリング機構に則った、光学アダプター装置であって、
アライメント軸、少なくとも第１の回転軸、第２の回転軸および第３の回転軸、並びに、第１の表面を有する本体と、
第１の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および少なくとも１つの端部を有する第１のアームと、
第２の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの摺動部材および少なくとも１つの端部を有する第２のアームと、
第１のアームにおける摺動部材と摺動する第１の摺動部材と、
第２のアームにおける摺動部材と摺動する第２の摺動部材と、
少なくとも１つの端部を有するとともに、第１の摺動部材と機械的に連結されているか、または、第１の摺動部材の一部である第３のアームと、
第３の回転軸の周りを回転可能であるとともに、第１の端部を有する第１のホルダー部材と、
第１のホルダー部材における第１の端部を、アライメント軸に向かって優先的に回転させる付勢部材と、
第１の表面を有する第２のホルダー部材と、
を含んでいる。
そして、かかる光学アダプター装置は、電子デバイスが保持された状態のときに、第３の側面が、本体における第１の表面に少なくとも部分的に接触する構成であり、
第１のホルダー部材における第１の端部が、電子デバイスにおける第１の側面に接触する構成であり、
第２のホルダー部材における第１の表面が電子デバイスにおける第２の側面に接触する構成であり、かつ、
電子デバイスが、第１のホルダー部材における第１の端部と、第２のホルダー部材における第１の表面と、の間に存在する付勢部材のクランピング力により保持され、
第１のアームおよび第２のアームにおける摺動部材、並びに、第１の摺動部材および第２の摺動部材の幾何学構成（ジオメトリー）、すなわち、幾何学的な所定表面により、第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける端部の少なくとも１つが、光学デバイスを、セルフセンタリング機構に則って動作し、所定位置に、解放可能に把持するセルフセンタリング装置を含んでおり、
電子デバイスが、保持および整列された状態のときに、電子デバイスにおける光学軸が、本体におけるアライメント軸に対して整列して、光学デバイスまたは光学対象物を、電子デバイスが当該電子デバイスにおける光学軸を中心軸としてセルフセンタリング機構に則って、所定場所に、解放可能に把持することを特徴とする光学アダプター装置である。
【００２４】
本発明のさらに別の態様は、所定のセルフセンタリング装置を用いてなる、対象物を保持するためのセルフセンタリング方法であって、
所定のセルフセンタリング装置が、
アライメント軸、並びに、少なくとも第１の回転軸および第２の回転軸を有する本体と、
第１の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの表面および少なくとも１つの端部を有する第１のアームと、
第２の回転軸の周りを回転可能であるとともに、少なくとも１つの表面および少なくとも１つの端部を有する第２のアームと、
少なくとも１つの表面を有し、当該表面が第１のアームにおける表面と摺接する第１の摺動部材と、
少なくとも１つの表面を有し、当該表面が第２のアームにおける表面と摺接する第２の摺動部材と、
少なくとも１つの端部を有し、第１の摺動部材に対して機械的に連結されているか、または、第１の摺動部材の一部である第３のアームと、
少なくとも１つの付勢部材と、
を含んでいる。
そして、かかるセルフセンタリング方法は、
セルフセンタリング装置の付勢部材が、少なくとも１つの部材の端部を、中心軸に向かって優先的に回転させ、
第１のアームおよび第２のアーム、並びに、第１の摺動部材および第２の摺動部材における幾何学構成（ジオメトリー）、すなわち、幾何学的な所定表面により、第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける少なくとも１つの端部が、対象物を、セルフセンタリング機構に則って動作し、解放可能に把持し、
第１のアームおよび第２のアームを、互いに近接するように押圧して、少なくとも第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける端部を、セルフセンタリング機構に則ってアライメント軸から遠ざける工程と、
セルフセンタリング装置に対象物を挿入する工程と、
第１のアームおよび第２のアームの両方を解放し、少なくとも第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける端部を、セルフセンタリング機構に則ってアライメント軸に向かって動かして、対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持する工程と、
を含むことを特徴とするセルフセンタリング方法である。
【００２５】
本発明のさらに別の態様は、電子デバイスまたはケースに収容された電子デバイスを保持するためのクランピング方法であって、
少なくとも第１の側面、第２の側面および第３の側面を有する電子デバイス、およびケースに収容された電子デバイスの少なくとも１つを個別に保持するためのクランピング装置を用いるとともに、
当該クランピング装置が、
第１の表面、第１の軸および回転軸を有する本体と、
回転軸の周りを回転可能であるとともに、第１の端部を有する第１のホルダー部材と、
第１のホルダー部材における第１の端部を、第１の軸に向かって優先的に回転させる付勢部材と、
第１の表面を有する第２のホルダー部材と、
を含んでいる。
そして、かかるクランピング方法は、クランピング装置によって、電子デバイスが保持された状態のときに、第３の側面が本体における第１の表面に少なくとも部分的に接触し、
第１のホルダー部材における第１の端部が、電子デバイスにおける第１の側面に接触し、
第２のホルダー部材における第１の表面が、電子デバイスにおける第２の側面に接触し、かつ、
電子デバイスが、第１のホルダー部材における第１の端部と、第２のホルダー部材における第１の表面と、の間に存在する付勢部材のクランピング力により保持され、
本体における第１の軸から、第１のホルダー部材を後退させる工程と、
電子デバイスにおける第３の側面を、本体における第１の表面に、少なくとも部分的に接触するように載置する工程と、
第１のホルダー部材を解放し、当該第１のホルダー部材を、本体における第１の軸に向かって動かす工程と、
を含むことを特徴とするクランピング方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１（ａ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第１の好ましい形態の上面図を示す図面である。図１（ｂ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第１の好ましい形態であって、小さな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図面である。図１（ｃ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第１の好ましい形態であって、大きな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図面である。
【図２】図２（ａ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第２の好ましい形態の上面図を示す図面である。図２（ｂ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第２の好ましい形態であって、小さな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図面である。図２（ｃ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第２の好ましい形態であって、大きな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図面である。
【図３】図３（ａ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第３の好ましい形態の上面図を示す図面である。図３（ｂ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第３の好ましい形態であって、小さな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図面である。図３（ｃ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第３の好ましい形態であって、大きな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図面である。
【図４】図４は、本発明のセルフセンタリング装置の第４の好ましい形態の上面図を示す図面である。
【図５】図５は、本発明のセルフセンタリング装置の第５の好ましい形態の上面図を示す図面である。
【図６】図６は、本発明のセルフセンタリング装置の別の好ましい形態であって、複数の付勢部材を利用した形態の上面図を示す図面である。
【図７】図７（ａ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第２の好ましい形態であって、四角形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの部分図を示す図面である。図７（ｂ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第２の好ましい形態であって、ダイヤモンド形状の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの部分図を示す図面である。図７（ｃ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第２の好ましい形態であって、多角形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの部分図を示す図面である。図７（ｄ）は、本発明のセルフセンタリング装置の第２の好ましい形態であって、楕円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの部分図を示す図面である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第１の好ましい形態であって、保持された状態の小さいサイズの長方形のスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図面である。図８（ｂ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第１の好ましい形態であって、保持された状態の大きいサイズの長方形のスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図である。図８（ｃ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第１の好ましい形態であって、保持された状態の小さいサイズの湾曲したスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図である。図８（ｄ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第１の好ましい形態であって、保持された状態の大きいサイズの湾曲したスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図である。図８（ｅ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第１の好ましい形態であって、電子デバイス無しで描かれた上面図を示す図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第２の好ましい形態であって、保持された状態の小さいサイズのタブレットとともに描かれた上面図を示す図面である。図９（ｂ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第２の好ましい形態であって、保持された状態の大きいサイズのタブレットとともに描かれた上面図を示す図面である。図９（ｃ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第２の好ましい形態であって、電子デバイス無しで描かれた上面図を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第３の好ましい形態であって、保持された状態の小さいサイズのスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図である。図１０（ｂ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第３の好ましい形態であって、保持された状態の大きいサイズのスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図である。図１０（ｃ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第３の好ましい形態であって、電子デバイス無しで描かれた上面図を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第４の好ましい形態であって、保持された状態の小さなサイズのスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図である。図１１（ｂ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第４の好ましい形態であって、保持された状態の大きなサイズのスマートフォンとともに描かれた上面図を示す図である。図１１（ｃ）は、本発明の電子デバイス用クランピング装置の第４の好ましい形態であって、電子デバイス無しで描かれた上面図を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態の上面図を示す図である。図１２（ｂ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、小さな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図である。図１２（ｃ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、大きな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、スマートフォンを保持するとともに、小さな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図である。図１３（ｂ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、スマートフォンを保持するとともに、大きな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、タブレットを保持するとともに、小さな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図である。図１４（ｂ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、タブレットを保持するとともに、大きな円形の対象物を、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの上面図を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、スマートフォンを保持するとともに、スポッティングスコープの接眼レンズを、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの等角図を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、スマートフォンを保持するとともに、望遠鏡の接眼レンズを、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの等角図を示す図である。
【図１７】図１７（ａ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、縦方向にスマートフォンを保持するとともに、双眼鏡の接眼レンズを、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの正面図を示す図である。図１７（ｂ）は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、横方向にスマートフォンを保持するとともに、双眼鏡の接眼レンズを、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの正面図を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の電子デバイス用セルフセンタリングアダプターの第１の好ましい形態であって、スマートフォンを保持するとともに、顕微鏡の接眼レンズを、セルフセンタリング機構に則って解放可能に把持したときの等角図を示す図である。なお、図面中の符号は、同様の部品を示すように描かれているが、すべての図におけるすべての部品がそのように同定されるものではない。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、主としてセルフセンタリング装置、電子デバイスを保持するためのクランピング装置、および、これらを一体化してなるアダプターの形の手段としての光学アダプター装置に関する。
そして、それぞれのセルフセンタリング装置やクランピング方法等が独特であり、従来技術から見て自明でないことは、下記説明より明らかである。
【００２８】
図１（ａ）には、セルフセンタリング装置の第１の好ましい形態が示されている。
具体的には、第１のアーム１４および第２のアーム１７が、それぞれの回転軸（１２、１３）を有しており、それらを中心にして、本体１０に対して、回転可能に連結されている。
また、第３のアーム２５も、第３の回転軸２４を有しており、それらを中心にして、本体１０に対して回転可能に連結されている。
また、第１の摺動部材および第２の摺動部材（２０、２２）は、第１のアーム１４における摺動部材１６および第２のアーム１７における摺動部材１９と、それらの接触面である、所定接線に沿って摺動する。
【００２９】
かかるセルフセンタリング装置の形態では、それぞれの所定表面同士（１６および２１、１９および２３）が摺接するとともに、所定接線に沿って摺動する。
また、第３のアームは、媒介部により、第１の摺動部材および第２の摺動部材と連結されている。
より具体的には、セルフセンタリング装置の第１の形態では、媒介部は、第３のアームに対して表面同士の別の摺接により連結している。
但し、かかる連結は、様々な方法によってもなされ得るものであり、例えば、機械的連結具、留め具、ピン、またはさらなる媒介部品によってもなされてもよい。
【００３０】
また、セルフセンタリング装置の第１の好ましい形態では、第１のアーム、第２のアームおよび第３のアームにおける端部が、アライメント軸１１（図１〜７における紙面外の方向に示す。）の周りを、セルフセンタリング機構に則って動作可能となる摺動部材の表面形状の一例、すなわち、幾何学構成（ジオメトリー）の一例を示している。
かかるセルフセンタリング装置の形態では、摺動部材が、幾何学的な所定表面を有しているが、セルフセンタリングを実現するために、特定の弧およびスプライン曲線の表面形状が、幾何学構成として選定されている。
但し、このような摺接方法においては、２つの幾何学構成としての所定表面が、スムーズにそして連続的にスライドし、ひいては理想的な機能性を達成するために、湾曲具合やその他の特性に対して厳重な注意が払われなければならない。
すなわち、表面形状等の幾何学構成は、物理的なサイズやセルフセンタリングされる対象物の最大サイズといった、要求される構造の制約に基づいて、異なったサイズおよび形状の対象物に適合するように設計される必要がある。
具体的には、セルフセンタリングされる対象物の既知の最大サイズを前提とすれば、セルフセンタリング装置の物理的なサイズを最小化しつつも、セルフセンタリング可能な対象物のサイズ範囲を最大化することが可能な、理想的な幾何学構成としての、表面形状および表面機能を選択することができる。
【００３１】
また、第１のアームおよび第２のアームにおける端部と、それらのそれぞれの回転軸との距離、および、アライメント軸に対する回転軸の位置は、セルフセンタリング装置が、セルフセンタリング機構に則って、解放可能に把持できる最大の対象物に基づいて設計される。
また、セルフセンタリング装置は、アライメント軸を含む少なくとも１つの対称面を利用することになる。
したがって、一旦、要求される最大サイズの対象物が設定されれば、セルフセンタリング装置における、幾何学構成としての表面形状および構造を決定することができ、ひいては、対象物のサイズ範囲を、理想的に最大化することができる。
【００３２】
また、図１（ｂ）〜（ｃ）には、セルフセンタリング装置の第１の好ましい形態として、小さな円柱形もしくは円形の対象物、および、大きな円柱形もしくは円形の対象物が、それぞれ解放可能に把持されている場合が示されている。
すなわち、本体１０が有する回転軸（１２、１３、２４）の配置に依存して、対象物の範囲は所望の仕様、すなわち、セルフセンタリングされる対象物の最大サイズに調節される。
また、本体１０においてセルフセンタリングされる最大サイズの対象物２８と、回転軸（１２、１３、２４）との間の相互関係は、図１（ｃ）において明白に示されている。
【００３３】
また、セルフセンタリング装置の第１の好ましい形態として、使用者が簡単に使用できるようにデザインされた、新しい構造のセルフセンタリングアダプターについても説明する。
すなわち、第１のアーム１４および第２のアーム１７を単純に延長することにより、使用者は、第１のアームおよび第２のアーム（１４、１７）における対になる箇所を押圧することができる。
このとき、これらのアーム（１４、１７）の形態を、くり抜き形状にしたり、アームの輪郭を調整したり、またはアームに対してエラストマーコーティングやエラストマー部材を設けることにより、より人間工学的および直感的な使用が可能になる。
また、対称的に位置するアームの押圧は、自然な把持動作であることから、使用者は無理なく行うことができる。
【００３４】
さらに、アーム（１４、１７）における端部（１５、１８）をアライメント軸１１に対して、優先的に回転させる付勢部材２９により、使用者がアーム（１４、１７）を解放すると同時に、対象物２８をセルフセンタリング機構に則って、解放可能に保持することもできる。
この例においては、付勢部材２９として、１つの圧縮バネが、直線的な力を供給し、その直線的な力が、第１のアーム１４、第２のアーム１７および第３のアーム２５における端部まで転移し、ひいては、対象物２８を保持する強いクランプ力となる。
【００３５】
また、かかるセルフセンタリング装置は、使用者が容易に使用することができ、従来の技術よりも敏速なオンオフ動作を可能にする。
また、締めたり緩めたりするための調節ネジや、ロックおよびアンロック等をするための種々のレバーも必要としない。
したがって、使用者は、単純に２つのアームを一緒に押圧して、対象物が２つのアーム間に来るようにセットした後、２つのアームの押圧を解放するだけでよく、一般的な使用においては、かかる工程には１、２秒しかかからない。
このため、かかるセルフセンタリング装置は、非常に正確に反復使用することができる。
【００３６】
また、使用者が、アームを一緒に押圧する際に、てこの原理を有効に利用できるように、長いレバーアームを使用することも好ましい。
このように構成することにより、使用者は、付勢部材による大きな付勢力と同程度の力を供給することなく、代わりにごく少量の力を供給するだけで、セルフセンタリング装置を操作することができる。
この点、付勢部材を有する従来技術では、大きな力の付勢部材を用いた場合、人間の弱い力でも操作できるように考慮されていないため、基本的に、使用が非常に困難であり、もどかしく時間のかかるものであった。
【００３７】
また、図２（ａ）には、セルフセンタリング装置の第２の好ましい形態として、セルフセンタリング装置の第１の好ましい形態から、第３のアームと摺動部材とを連結する媒介部材と、追加の摺動部材を取り除いたものが示されている。
すなわち、かかるセルフセンタリング装置では、第１の摺動部材および第２の摺動部材（２０、２２）は、第３のアーム２５および第４のアーム３１のそれぞれの一部となる。
また、第３のアーム２５および第４のアーム３１は、それぞれ回転軸２４によって回転可能に連結されるとともに、例えば、ねじりバネのような追加部材により付勢されている。
さらに、アームにおける端部が、セルフセンタリング機構に則って動くように、第３のアームおよび第４のアームの動きをさらに連動させ、同等の動きが保障されるように構成することもできる。
この場合、例えば、リニアートラック、ギア、機械的連結具、ピン、または媒介部材を使用することが好ましい。
【００３８】
また、セルフセンタリング装置の第２の好ましい形態では、図２（ａ）等に示されるように、第１のアーム１４および第２のアーム１７の先端、さらには、第３のアーム２５および第４のアーム３１の先端に、合計４つの端部（１５、１８、２６、３２）が存在しており、対象物２８をさらに安定的に固定することができる。
この点、従来技術では、その固有の構造に起因して、典型的な端部は、３つに限定されているが、第２の好ましい形態であれば、装置への要求に応じて、端部の数、セルフセンタリングされる対象物の最大サイズを容易に拡張することができる。
【００３９】
また、図２（ｂ）および図２（ｃ）は、特に半径方向において小型サイズの対象物２８のセルフセンタリング装置を示している。
すなわち、かかるセルフセンタリング装置であれば、小さな対象物２８を固定するときにはより小さくなることができる一方、最大の対象物２８に適合するときには大きくなることができる。
かかる特定の形態においては、好ましいサイズ範囲は２０ｍｍ〜５８ｍｍであるが、かかるサイズは、直径、長さ、対角線等、対象物の断面における特有のサイズ的特徴に対応して設定すればよい。
また、かかるセルフセンタリング装置は、使用者が敏速に使用することができるように、非放射状に対称な機能的形状を有しており、一般的には、かかる装置を他の装置に対して組み合わせる際に、理想的な長方形の形状であることが好ましい。
【００４０】
また、セルフセンタリング装置は、あらゆる方向に機能させる可能性があるため、セルフセンタリング装置による方向性は任意である。
この点、図においては、１つの方向性のみが示されているが、装置は制限なく回転させることができる。例えば、４５、９０、１８０、２７０°またはこれらを組み合わせからなる角度であっても、同等の結果を達成することができる。
さらに、使用用途や使用できる空間にも依存するが、セルフセンタリング装置は、容易に回転して、使用者に対してより敏速に、第１のアームおよび第２のアームの作動領域を提供することができる。
【００４１】
また、図３（ａ）〜（ｃ）には、セルフセンタリング装置の第３の好ましい形態として、セルフセンタリング装置の第２の好ましい形態を僅かに変形した形態が示されている。
かかる第３の好ましい形態であれば、単純な媒介部材が利用され、セルフセンタリング装置のサイズや複雑さを増大させることなく、第３のアームおよび第４のアームを同等に動作させることができる。
また、センタリング部材３４は、端部がアライメント軸１１に対して、セルフセンタリング機構に則って動くように、ねじりバネとともに使用されることが好ましい。
ここで、図３（ｂ）において、摺動表面の幾何学的な表面構成等のセット（１６および２１、１９および２３）は、第１のアーム１４と第１の摺動部材との間、および、第２のアーム１７と第２の摺動部材との間における摺動手段であるが、これらの手段は使用可能な摺動部材の一例に過ぎない。
したがって、これらの摺動部材は、例えば、ギア、ラック、ピニオン部品といった別の手段に置換可能である。
なお、デザインとしての普及度や、製造、組み立てにおけるコストが他の摺動部材と比較して安価であるといった理由から、以降の図面においても、摺動部材として表面を使用する例を示す。
【００４２】
また、図４、５および６には、セルフセンタリング装置のさらなる形態として、要求されるクランプ力に応じたさらなる付勢部材２９の使用、並びに、第３のアームまたは第４のアームと摺動部材との間における別の連結の態様が示されている。
ここで、セルフセンタリング装置の付勢は、１つまたは複数の部材によって達成することができる。
そのような部材としては、例えば、圧縮バネ、引張バネ、ねじりバネ、定荷重バネ、材料ベースのバネ、カンチレバー、板バネ、エラストマー部品、ガススプリング、圧縮空気を使った部品、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
なお、これまで上述してきたセルフセンタリング装置の形態では、付加的にカバーを設けてもよく、その場合、審美的な理由から、装置の大部分を隠すように設けることが好ましい。
【００４３】
また、図１〜６では、円形または円柱形の対象物２８を保持した様子が描かれているが、本発明のセルフセンタリング装置は、アライメント軸を有し、かつ、少なくとも１つの断面が、２つの対称面を有する種々の対象物を、セルフセンタリング機構に則って、所定場所に、解放可能に把持することができる。
【００４４】
また、図７（ａ）〜（ｄ）の部分図は、セルフセンタリング可能な四角形、ダイヤモンド形、多角形、および楕円形の対象物を保持した場合をそれぞれ示している。
これらの例においては、端部は対象物に対して、少なくとも摺接しているが、対象物は、紙面外の方向では種々のサイズや形状であってもよく、例えば、円柱形の対象物は、紙面外の方向においてテーパーを有していてもよいし、湾曲していてもよい。
【００４５】
また、各アームの端部（１５、１８、２６、３２）は、例えば、硬さを和らげるためのエラストマーコーティングやエラストマー部材といった軟らかい部分を設けるなどして、種々の対象物の形状に合うように構成することが好ましい。
このようなエラストマー部分を設けることで、対象物の表面を損傷させることなく、より安定した把持が可能になるとともに、セルフセンタリング装置が、紙面方向および紙面外の方向において種々の形状を有する対象物に適合し、安定的に保持することが可能になる。
さらに、エラストマー部分を設けることで、対象物がセルフセンタリング装置に把持されたときに、対象物の振動を最小に抑制することができる。
例えば、望遠鏡の接眼レンズをセルフセンタリング装置で把持した場合、セルフセンタリング装置からの振動が望遠鏡に伝播し、画質に悪影響を及ぼすことになるが、エラストマーまたはゴム部分は、振動の緩衝器として作用することができる。
【００４６】
また、エラストマー部分を、内側にテーパーを有する裁断面を備えた円柱形のゴムとすることが好ましい。
これにより、テーパーを有するプラスチック部分に適合して、紙面外の方向における適合性の度合いを直線的に変化させることができる。
したがって、紙面外の方向において直線状であるほとんどの対象物を適切に保持することができ、さらに、紙面外の方向において外側にテーパーを有する対象物であっても安定的に保持することができるように、エラストマー部分の形態をデザインすることが好ましい。
加えて、ゴムの部品は、その化学組成の中に１つまたは複数の夜光性材料を、容易に含有させることができるため、暗闇または光量が少ない状況であっても、使用者は、容易にセルフセンタリング装置の設置場所を識別することができる。
【００４７】
また、セルフセンタリング装置のアライメント軸は、中央、または、セルフセンタリング装置に取り付けられる対象物または装置の重さを考慮して、故意にずらした位置に配置されることが好ましい。
すなわち、例えば、重い対象物を把持したときのように、セルフセンタリング装置に対して特定の方向のバイアスがかかる場合、設計の時点でその重さの範囲が分かっていれば、アライメント軸をずらすことによって、そのバイアスを相殺するようにセルフセンタリング装置を設計することができる。
これにより、重い対象物を把持した場合であっても不釣り合いにならず、逆に、さらに安定的にセルフセンタリング機構に則って対象物を保持することができる。
【００４８】
次いで、図８（ａ）〜（ｄ）には、電子デバイス４０用のクランピング装置の第１の好ましい形態が示されている。
ここで、電子デバイス４０は、第１の側面４１、第２の側面４２（図示せず）および第３の側面４３を有するようなものであれば、ケースに収容されていても、電子デバイスそのものであってもよい。
【００４９】
また、クランピング装置３６の本体は、図８（ａ）の紙面内または紙面外に伸びる少なくとも１つの回転軸３９を含んでいる。
また、第１のホルダー部材４４は、第１のホルダー部材における第１の端部４５を優先的に回転させる付勢部材により、第１の端部４５が第１の側面４１と部分的に接触をするまで、回転軸の周りを回転する。
また、第１のホルダー部材は、使用者による操作を容易にするためのレバー４８を含んでもよく、その場合、使用をより容易にする観点から、当該レバー４８は、ゴムまたはテクスチャード加工のコーティング部材を含むことが好ましい。
【００５０】
また、第２のホルダー部材４６は、第３の側面４３と、少なくとも部分的に接触する第１の表面４７を含む。すなわち、長方形状のスマートフォン等に用いられる第２のホルダー部材４６は、第１の側面４１および第３の側面４３を、左側面および右側面として有しており、少なくとも右側面と、部分的に接触する第１の表面４７を含んでいる。
また、本体の第１の表面４７は、この場合、スマートフォンの背面である第２の側面と接触しているが、電子デバイスが保持されている状態で描かれているため、図示されていない。
【００５１】
また、図８（ａ）〜（ｄ）には、保持された状態の、小さな長方形の電子デバイス、大きな長方形の電子デバイス、小さな湾曲した電子デバイス、および大きな湾曲した電子デバイスが示されており、電子デバイスとしては、一例としてスマートフォンが示されている。
また、第１の端部４５は、電子デバイスまたは電子デバイスを保持しているケースと接触するように成形・構成されることになる。
このような第１の端部４５としては、例えば、円形または円柱状の部材、エラストマーコーティングやエラストマー部材、または、さらなる回転軸に設けられた、表面を有する追加部材が挙げられる。
この場合、部分的な接触としては、摺接可能な形態とすることが好ましいが、所定面同士での接触であってもよい。
【００５２】
また、第１の端部は、より理想的に電子デバイスを保持するべく、紙面外の方向において外側にテーパーを有する形状または湾曲した形状に形成されてもよい。
さらに、エラストマーコーティングやエラストマー部分を有する端部であれば、紙面外における湾曲や形状により、クランピング装置が電子デバイスを保持することを補助することができる。
また、第２のホルダー部材についても、第１の表面が、電子デバイスまたは電子デバイスのケースにおける紙面または紙面外の方向における湾曲に適合することができるように、エラストマーコーティングやエラストマー部分を含むことが好ましい。
【００５３】
また、図８（ｅ）には、持ち運びが容易であるとともに、例えば、外部の取り付け面、セルフセンタリング装置、玉継手、吸着カップ、粘着部材、クランプ、または三脚等の他の装置への取り付け設定が容易な、小さなサイズのクランピング装置が示されている。
なお、上述した第１の形態は、大多数の３．８”ワイドまでのスマートフォンに適合するクランピング装置の例である。
【００５４】
また、図９（ａ）〜（ｂ）には、第２の好ましい形態のクランピング装置として、タブレットのような大きいサイズの対象物を保持できるように拡張されたクランピング装置が示されている。
すなわち、図９（ａ）には小さなタブレットを保持した場合が示されており、図９（ｂ）には大きなタブレットを保持した場合が示されている。
【００５５】
また、図１０（ａ）〜（ｃ）には、クランピング装置の第３の好ましい形態として、長さ調整手段５０を利用することによって、第１の方向における電子デバイスの位置決めが可能なクランピング装置が示されている。
ここで、かかる例においては、長さ調整手段はリニアートラックであるが、これは他の手段であってもよく、例えば、ネジ棒、ラックアンドピニオン、ディスクリートトラック、カーブドトラック、１つまたは複数の伸縮部材、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００５６】
また、このように電子デバイスの位置的調整をするにあたり、第２のホルダー部材を好ましい位置に保持するために、少なくとも１つのロックポイント４９またはロッキング装置を有することが好ましい。
かかるロックポイントまたはロッキングメカニズムとしては種々のロックまたはクランプを用いることができ、例えば、スクリュー、カムレバークランプ、アリゲータークランプ、ヴァイスクランプ、フッククランプ、プルクランプ、スナップクリップ、スナップフィット、ベイオニットクランプ、サイクラークランプ、クランピングカラー、ホースクランプ、Ｃクランプ、バークランプ、バンドクランプ、コーナークランプ、マグネチッククランプ、スプリングクランプ、トグルクランプ、ウェッジクランプ、スウィングクランプ、トゥークランプ、またはこれらの組み合わせを用いることができる。
【００５７】
また、かかる第２の形態としての第２のホルダー部材の長さ調整装置を備えたクランピング装置は、種々の用途に使用することができ、例えば、クランピング装置によって保持され得る電子デバイス、または、電子デバイスを保持しているケースの範囲をさらに拡大したり、または、例えばカメラや照明手段といった電子デバイスの一部を別のデバイスや取り付け面に整列させたりすることができる。
【００５８】
また、図１１（ａ）〜（ｃ）には、第４の好ましい形態として、上述した第２の好ましい形態をさらに改良したクランピング装置が示されている。
具体的には、電子デバイスまたはケースにおける少なくとも１つの側面に、部分的に接触するように設けられた、第３のホルダー部材５２における第１の表面上に、別の第３のホルダー部材５１を有することにより、第２の方向における電子デバイスの位置決めが可能なクランピング装置が示されている。
かかる追加のホルダー部材は、種々の表面形状を取ることができ、例えば、第２のホルダー部材のような直線状のホルダー、シリンダー状のホルダー、または、コーナーホルダー、または湾曲したＵまたはＶ字型のホルダー、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【００５９】
また、かかる第４の好ましい形態では、使用者はレバーを用いて第１のホルダー部材を後退させた後、第２および第３の部材が電子デバイスまたはケースに対して少なくとも部分的に接触するように、クランピング装置に電子デバイスを滑り込ませ、または、載置し、次いで、第１のホルダー部材を解放することで、当該第１のホルダー部材により電子デバイスを保持することができる。
また、かかる第４の形態は、３．８”ワイドまで、および５．５”ロングまでのほとんどのスマートフォンに適合するクランピング装置の例である。
また、追加の長さ調整手段、および第３のホルダー部材のための追加のロックポイントを備えたかかるクランピング装置を用いることで、電子デバイスを保持すると同時に、電子デバイスを他の装置に整列させることができる。
【００６０】
次いで、図１２（ａ）には、セルフセンタリング装置、および、電子デバイスを保持するためのクランピング装置を、一体化してなるアダプター装置が示されている。
かかるアダプター装置の例においては、図３に示すセルフセンタリング装置の第３の好ましい形態と、図１１に示すクランピング装置の第４の好ましい形態と、が一体化されている。
【００６１】
また、セルフセンタリング装置およびクランピング装置のそれぞれの本体は、部品を最小化するために１つの部品に一体化することができ、光学アダプター装置として使用されたときに口径食を最小化することができる。
かかるアダプター装置の第１の形態においては、クランピング装置の第３のホルダー部材は、本体と連結された伸縮自在の部材として示されるとともに、コンパクトな構造となっている。
【００６２】
また、セルフセンタリング装置は、クランピング装置における追加部材によって影響を受けることなく、依然として、図１２（ｂ）〜（ｃ）に示されるように、対象物をセルフセンタリング機構に則って解放可能に把持することができる。
また、第１および第２のホルダー部材は、使用者によるアームの操作に干渉しないように、第１および第２のアームにおける回転軸の上方に位置することが好ましい。
【００６３】
また、図１３には、図１２（ｂ）〜（ｃ）において、電子デバイスが保持された状態が示されている。
また、セルフセンタリング装置と、クランピング装置とは、様々な向きで連結した場合であっても同じ結果を得ることができるが、全体がコンパクトになる向きで連結することが好ましい。
また、長方形のセルフセンタリング装置は、アダプター装置によって保持される物品、すなわち対象物および電子デバイスよりも僅かに大きい程度であるため、かかる一体化されたアダプター装置にとって理想的である。
さらに、本体は２つの装置を組み合わせた形で形成することが好ましい。例えば、第１のアーム４４の切り抜きが、図１４（ａ）〜（ｂ）において示されている。
このように、本発明のアダプターは、とてもコンパクトであるとともに、今までにない新規な構造である。
したがって、付勢により種々の異なったサイズおよび形状の対象物を、セルフセンタリングできると同時に、そのような対象物を種々の異なったサイズおよび形状の電子デバイスまたは電子デバイスを保持しているケースに対して整列させることができる。
【００６４】
また、アダプター装置は、種々の用途に使用することができるが、とりわけ、例えば、カメラや照明手段を有するスマートフォンやタブレットといった電子デバイス用の光学アダプター装置として使用することができる。
かかる用途においては、光が電子デバイスと目との間を通過できるように、本体には切り抜き部または窓部が設けてあることが好ましい。
また、個々の装置のコンパクト化、および、他の装置との容易な一体化を可能にする固有の構造により、得られるアダプター装置における部品数を、それぞれの装置の部品数の合計よりも減らすことができるため、結果としてコンパクトなアダプター装置を得ることができる。
【００６５】
このようなアダプター装置は、カメラまたは照明手段を有する電子デバイスを、例えば、スポッティングスコープ（図１５）、単眼鏡、双眼鏡（図１７（ａ）（ｂ））、ライフルスコープ、望遠鏡（図１６）、顕微鏡（図１８）、細隙灯顕微鏡、暗視スコープ、レンズ、拡大鏡、レンズの集合物、望遠レンズ、ルーペ、スコープ、光ファイバー、内視鏡、ボアスコープ、ビューファインダー、ペリスコープ、ドアスコープ、フィルター、ビーム分割器、ビーム拡大器、鏡、万華鏡、プリズム、偏光子といった光学デバイス、またはこれらの光学デバイスの筐体に対して連結することができる。
かかるアダプター装置により、セルフセンタリングと、電子デバイスおよび光学デバイスの間の適合性と、を有効に統合することができる。その結果、光軸が整列し、ひいては、光学デバイスによる画像や動画を、電子デバイスで撮影することが可能になる。
なお、図１５〜１８において、セルフセンタリング装置は、各装置の接眼レンズまたは目と接する端部に取り付けられ、電子デバイスのカメラと整列している。
【００６６】
また、セルフセンタリング装置はすべての方向において機能するので、使用者は、アダプターを光学デバイスの接眼レンズまたは目と接する端部に対して種々の方向において載置することができる。
例えば、図１７（ａ）〜（ｂ）に示すように、縦方向または横方向にできるため、写真撮影の際に有利であり、使用も容易になる。
これらの光学的用途において、使用者は、写真を撮ったりビデオを録画したりするにあたり、電子デバイスを安価なビューファインダーとして使用したり、あるいは、スクリーンシェアリングアプリケーションを用いた他の電子デバイスを使用して、光学デバイスを通した画像を遠隔的に見たりすることができる。
また、異なるタイプの光学デバイスを使用する場合であっても、アダプター装置を再整列する必要がないことから、使用者は、何らの調整もすることなしに、小さな接眼レンズを備えた顕微鏡を通して写真を撮った後、大きな接眼レンズを備えたスポッティングスコープで写真を撮ったりすることができる。
【００６７】
以上、本発明について、好ましい形態を示しながら具体的に記載してきたが、形状および微細な点を変更したものであっても、それが本発明の範囲および趣旨から逸脱しない限りにおいて、本発明に含まれることは自明である。
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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