(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り外し可能で交換可能な焦点調節ノブであって、該取り外し可能な焦点調節ノブが磁力により焦点調節手段の平坦な外表面に固定可能であって、上記取り外し可能な焦点調節ノブが回転運動している間、焦点調節手段から上記取り外し可能な焦点調節ノブが軸方向に分離する動きを防止し、かつ焦点合わせの上下限界に達した際に上記取り外し可能な焦点調節ノブと上記焦点調節手段の間で回転滑動が可能であるようになっている、調節ノブ。
【請求項２】
上記焦点調節手段が回転可能シャフトを備える、請求項１に記載の調節ノブ。
【請求項３】
上記焦点調節手段と、互いに磁力吸引力により連動する、請求項１に記載の調節ノブ。
【請求項４】
第１の焦点調節ノブと取り外し可能な焦点調節ノブを備える焦点調節手段と、平坦な外表面を有する焦点駆動手段とを備えて構成される顕微鏡であって、上記取り外し可能な焦点調節ノブは上記平坦な外表面に取り外し可能に取り付け可能であり、上記第１の焦点調節ノブと上記取り外し可能な焦点調節ノブとが共軸で同時に互いに独立して回転可能であり、上記取り外し可能な焦点調節ノブが顕微鏡の左右いずれかの側に取り外し可能に取り付け可能であり、
上記焦点駆動手段が回転可能シャフトを有し、
焦点駆動手段から上記取り外し可能な焦点調節ノブを軸方向に分離する動きを防止し、かつ焦点合わせの上下限界に達した際に上記取り外し可能な焦点調節ノブと上記焦点駆動手段の間で回転滑動を可能とする相補固定手段によって、上記取り外し可能な焦点調節ノブが上記焦点駆動手段に取り外し可能に取り付けられ得る、顕微鏡。
【請求項５】
上記相補固定手段が磁石である、請求項４に記載の顕微鏡。
【請求項６】
上記相補固定手段が、上記取り外し可能な焦点調節ノブの軸方向に延びるピン手段と、上記焦点駆動手段の軸方向に相補的に延びるピン受け手段とを備えて構成されている、請求項４に記載の顕微鏡。
【請求項７】
上記ピン手段とピン受け手段の一方が磁性材料で形成され、上記ピン手段とピン受け手段の他方が磁力吸引される材料で形成されている、請求項６に記載の顕微鏡。
【請求項８】
上記焦点駆動手段が顕微鏡ステージを垂直方向に移動させるように機能的に配置されている請求項４に記載の顕微鏡。
【請求項９】
少なくとも２つの焦点調節手段を有し、各々が顕微鏡の向かい合った側に配置された取り外し可能な焦点調節ノブを有する、請求項８に記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、広く顕微鏡に関し、より詳細には顕微鏡ステージ動作機構に関し、さらに詳細には顕微鏡ステージの縦方向の動きの調節機構に関する。
【０００２】
本願は、２００４年３月２６日出願の米国特許出願１０／８１１３４６を優先基礎とする出願である。
【背景技術】
【０００３】
広く知られるように、顕微鏡は微小な対象の観察、検討、研究に使用される光学機器である。特定用途に最も適合する色々なタイプの種々の顕微鏡が知られている。これらの顕微鏡のタイプには、複合顕微鏡、立体顕微鏡、共焦点顕微鏡、倒立顕微鏡、レーザー顕微鏡などがあるが、これらに限定されない。
【０００４】
長く、顕微鏡は光路内に試料を保持するためのステージを使用してきた。観察対象はステージを前後、左右、上下に動かすことにより操作される。慣習として、左右、前後、上下の軸をそれぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸という。
【０００５】
しばしば焦点調節機構はステージの高さの調節により操作される。試料の高さの変化により、顕微鏡使用者は試料のｚ軸内の種々の深度に焦点を合わせて観察ができる。
【０００６】
ｘ軸またはｙ軸上の位置の調節のために、使用者はかかる動作が可能なステージ制御機構を使用しなければならない。通常、ｘ軸とｙ軸、両方の調節は１つの機構で実施される。またこの機構はステージの下のステージの片側に置かれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
様々な顕微鏡使用者がこれら機構を利用するので、右利き用ステージと左利き用ステージの両方が必要である。ステージ制御機構の位置は、使用者の利き手に合わせたステージの側となる。問題をさらに複雑にするのは、右利きと左利きの使用者が、実験室で１つの顕微鏡を使用することである。
【０００８】
顕微鏡使用者の利き手にステージの構成を合わせなければならないことで、製品の製造は困難になる。それぞれの顕微鏡は、左利き用または右利き用のいずれかでなければならない。組立の終了後、構造の変更には、分解と再組立に相当の時間を要し、全ステージ構成の追加も必要となる。この問題のため、顕微鏡製造者に左利き用と右利き用のステージアセンブリの在庫の維持も必要となる。
【０００９】
この結果、本願の出願人は、容易に取り外しができ、顕微鏡使用者が希望するように顕微鏡ステージの向かい合った側に固定することができるステージ駆動アセンブリを備える顕微鏡を開発した。このような顕微鏡は、本願と同時に出願された出願に記載され、その出願の発明の名称は「交換可能顕微鏡ステージ駆動アセンブリ」であり、本願に参照として組み入れられる。
【００１０】
上記交換可能顕微鏡ステージ駆動アセンブリの開発上、容易に取り外しができ、顕微鏡／顕微鏡ステージの向かい合った側に固定することができる顕微鏡用焦点調節ノブの必要も生じてくる。
そこで本発明は、使用者の利き手に合わせて、容易に取り外しができ、顕微鏡の１つの側から向かい合った側に移動でき、かつ顕微鏡内部の繊細な焦点駆動およびギヤー機構への損害を防止することができる顕微鏡用焦点調節ノブおよびこれを備えた人間工学的な顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、請求項１に記載の取り外し可能で交換可能な焦点調節ノブにより解決される。
また、この課題は、請求項４に記載の顕微鏡のパラメータに影響する少なくとも１つの調節手段を有する顕微鏡により解決される。好適例においては、該調節手段は対象平面に焦点調節するための少なくとも１つの焦点調節手段からなっている。この焦点調節手段は、第１の焦点調節ノブとしての粗動焦点調節ノブと微動焦点調節ノブからなっている。粗動と微動焦点調節ノブは、同軸であり、互いに独立に回転可能で、調節可能である。微動焦点調節ノブは焦点調節手段に取り外し可能に取り付けることができる。好適例においては、微動焦点調節ノブは磁石手段を有し、該磁石手段は焦点調節手段の回転可能焦点駆動手段の相補的磁石吸引手段と連動する。好適例において、顕微鏡は少なくとも２つの調節手段、例えば、顕微鏡の対向する側に置かれた焦点調節手段を有する。
【００１５】
本発明のこれらおよびその他の目的、特徴および利益は、図面および添付された特許請求の範囲を参照しつつ発明の詳細説明を読むことにより当業者には容易に明らかとなるであろう。本発明の動作の性質および態様は、添付図面を考慮しつつ以下の詳細説明中に、より明確に記述される。
【００１６】
最初に、本発明は「取り外し可能で交換可能な焦点調節ノブおよびこの焦点調節ノブを備えた顕微鏡」に関するが、本願の譲受人は顕微鏡にその他の改良も施し、それらの改良は米国特許出願「交換可能顕微鏡ステージ駆動アセンブリ」、「顕微鏡の輸送手段」、「人間工学的に配置された観察試料調整制御装置」、「遮蔽された人間工学的顕微鏡ステージ」および「顕微鏡用照明アセンブリ」に記載され、それらは本願出願人により本願と同時に出願されており、これら出願全体も本願に参照により組み入れられる。
【００１７】
以下の発明の詳細説明において、異なる図面上の同じ参照番号の構成要素は各図において本発明における同一の構成要素を特定していると解釈される。本発明は現在好適例と判断されるものに基づいて記述されるが、クレームされた発明は、開示された実施例に限定されないと理解すべきである。以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、それらの派生語、系列語は、接眼鏡を通して観察しているように、図１に示すように顕微鏡を前にした状態の視野を基準にして解釈すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は広義には顕微鏡パラメータ設定のための調節手段に関する。好適例において、この調節手段は、顕微鏡用焦点調節手段を有し、ここに該焦点調節手段は、顕微鏡ステージを垂直方向に移動させる粗動焦点調節ノブと微動焦点調節ノブからなっている。好適例において、焦点調節手段は顕微鏡の両側、即ち右側と左側に置かれ、それぞれの焦点調節手段の微動焦点調節ノブは、それから適宜、取り外すことができ、そして逆側の焦点調節手段に取り付けることができる。好適例において、微動焦点調節ノブは、焦点調節手段の焦点駆動手段に取り外し可能に固定され、微動焦点調節ノブの一方は他方より大きい軸方向長さを有する。従って、好適には本発明は、使用者が交換可能ステージ駆動機構を設置した顕微鏡の向きにより、顕微鏡の１つの側から他方の側に容易に交換可能な大きな軸方向長さを有する微動焦点調節ノブなどの上述した交換可能ステージ駆動機構を有する顕微鏡と共に使用されることを意図している。しかしながら本発明は交換可能ステージ駆動機構を持たない顕微鏡と共に使用することができるものと理解すべきである。
【００１９】
図面を説明すると、図１は顕微鏡１０の一般構成を図示する。図１において、顕微鏡１０は顕微鏡の種々の要素が取り付けられる取付スタンド１２を備えている。図示の例において、観察体１４は双眼鏡であり、本体と２つの接眼鏡１６からなっている。観察体は本発明と特に関係ないが、本発明はいかなる観察体のタイプ（単眼鏡、双眼鏡、３眼鏡、ビデオ、その他）と共に構成された顕微鏡とも使用可能である。対物レンズ１８は回転タレット２０に設置されている。顕微鏡１０はさらに交換可能顕微鏡ステージシステム２２からなり、それはスタンド１２に取り付けられている。交換可能顕微鏡ステージシステム２２はスライドマウント２５，ステージ２４，駆動機構２６からなっている。スライドマウント２５はステージシステム２２と一体化され、観察対象試料を保持するスライド２８を動かす。粗動焦点調節ノブ３０と短形と長形の微動焦点調節ノブ３２および３４はそれぞれ互いに独立に回転可能であり、即ち、粗動焦点調節ノブ３０は微動焦点調節ノブ３２および３４と独立に回転可能である。１つの実施例では、粗動焦点調節ノブ３０は、粗動焦点駆動シャフト４５の回転に適合し、微動焦点調節ノブ３２および３４は、微動焦点駆動シャフト４３の回転に適合し、微動焦点駆動シャフト４３は粗動焦点駆動シャフト４５（図１３参照）と共軸である。使用において、粗動焦点調節ノブ３０と短形および長形微動焦点調節ノブ３２および／または３４は、１または２以上の駆動シャフト４３および４５（図１３参照）を回転させ、ステージ２４を上方および下方に移動させる。ステージ２４の垂直方向の移動はスライド２８を対象平面上に焦点調節する顕微鏡の光路内に移動させる。粗動焦点調節ノブ３０と短形および長形焦点調節ノブ３２および３４はスタンド１２の両側に設置して示されている。
【００２０】
図２を参照すると、顕微鏡１０は交換可能ステージシステム２２を有し、それは顕微鏡使用者が、使用者の利き手によってステージ駆動機構２６を顕微鏡の１つの側から向かい合った側に適宜移動できるように配置されている。さらに顕微鏡１０はまた人間工学的に設計されており、顕微鏡使用者が片手でｘ、ｙまたはｚ軸のステージ位置を調節するときに前屈みになるのを防止および／または最小にする。その結果、使用者が「屈む」のを防止するため、ステージ／試料が「中央」位置に置かれ、光学ビーム経路と整列するとき、ステージ駆動機構２６の長さ方向軸と粗動および微動焦点調節ノブ３０，３２および３４の長さ方向軸は互いに交わる。さらに、ステージ駆動機構２６がそのような位置にあるとき、ステージが前方または後方に動くとき、ステージ駆動機構は粗動焦点調節ノブ３０の周囲の外側で動くことはない。
【００２１】
かかる配置にある顕微鏡において、顕微鏡使用者が長形微動焦点調節ノブ３４とステージ駆動機構２６を顕微鏡の同じ側に位置させると、この２つの構造は、図２のステージ駆動機構２６の「仮想」図に示すように互いに操作妨害しあいやすい。その結果顕微鏡使用者は、新たに配置されたステージ駆動機構２６に適応するためには、微動焦点調節ノブ３２，３４を顕微鏡の一方から他方に容易に移動できなければならない。
【００２２】
図３〜８に示すように、微動焦点調節ノブ３２および３４は右側、左側に、即ち所望の顕微鏡の向かい合った側に容易に適宜取り外しそして固定できなければならない。好適例においては、微動焦点調節ノブは回転可能焦点駆動手段３６に取り外し可能に固定可能であり、該駆動手段３６は顕微鏡スタンドのそれぞれの側に置かれたハブを備えている。回転可能焦点駆動手段３６は粗動焦点調節ノブ３０と独立に回転し、垂直ステージ駆動機構（図示されていない）の微動焦点駆動シャフト４３（図１３参照）と協同して顕微鏡ステージを垂直方向に移動させる。従って、回転可能焦点駆動手段３６は試料への正確な焦点調節に大きく影響する。好適例において、回転可能焦点駆動手段３６は強磁性ステンレススチールなどの磁力に吸引される物質からなり、外周４０を有する。回転可能焦点駆動手段３６は、１または２以上の固定手段３８を有し、この場合複数のピン受容手段を備え、該微動焦点調節ノブ３２および３４と位置合わせして、取り外し可能にそれに固定する。
【００２３】
図４，６および８に示すように、好適例においては微動焦点調節ノブは、ステージ高さを正確に調節できるよう、回転可能焦点駆動手段に取り外し可能に固定できるようになっている。好ましくは、微動焦点調節ノブ３２と３４は非強磁性体から製造され、バンド部分４２を有する。バンド部分４２は回転可能焦点駆動手段３６の外周４０に適合するようになっている。微動焦点調節ノブ３２と３４はさらに１または２以上の嵌合固定手段４４を有し、それはこの場合固定手段３８と嵌合するように配置され、構成された複数のピン手段を備えている。それぞれの嵌合固定手段４４の末端近くには磁石４６が固定される。磁石４６は、微動焦点調節ノブが十分固定されたままであり、回転可能焦点駆動手段が回転可能であるように微動焦点調節ノブと回転可能焦点駆動手段の間に吸引力を働かせる。従って、使用者の利き手により容易に顕微鏡の所望の側に移動し、再設定することができる。
【００２４】
本発明の別の実施例の図９〜１２を参照すると、ｘ、ｙおよびｚ軸方向の顕微鏡ステージの調節、より詳細には微動焦点調節、を顕微鏡の同じ側で実行できるように、顕微鏡のステージ駆動機構２６と同じ側に位置する微動焦点調節ノブ３３を備えるように構成されている。図９，１０および１２によりはっきりと示されているように、顕微鏡のステージ駆動機構２６と同じ側に微動焦点調節ノブ３３が、配置されて図示されている。微動焦点調節ノブ３３は、微動焦点調節ノブ３３のバンド部分３２の幅が微動焦点調節ノブ３２および３４のものより小さいことを除いて、微動焦点調節ノブ３２および３４と実質的に同様である。この微動焦点調節ノブ３３のバンド部分３２の幅が小さいことにより、焦点駆動手段３６とステージ駆動機構２６の間により容易にそして人間工学的にノブが適合する。従って、ｘ、ｙおよびｚ軸のステージ調節は、片手で顕微鏡の同じ側で実行することができる。バンド部分３２はさらに、微動焦点調節ノブ３３が円錐台をなすよう傾斜してもよいと理解すべきである。加えて図９〜１２は微動焦点調節ノブ３３の表面が実質的にギザギザの表面をなすように図示しているが、微動焦点調節ノブ３３の表面は把持しやすいよう他の手段からなってもよく、または粗動焦点調節ノブと識別するために平坦表面としてもよい。
【００２５】
本発明のさらなる実施例において、粗動焦点調節ノブ３０内に窪んだ回転可能焦点駆動手段を備えることができ、独立に回転可能であり、顕微鏡内部の壊れやすい焦点駆動／ギヤー機構への損害を防止するよう構成することができる。図１３と１４を参照すると、本発明の顕微鏡は粗動調節ノブ３０、回転可能焦点駆動手段４８，ここに手段４８は粗動焦点調節ノブ３０にはまり込み、また粗動焦点調節ノブ３０に対し独立に回転可能である、および微動焦点調節ノブ４９を備えている。この実施例において、回転可能焦点駆動手段４８は、微動焦点駆動シャフト４３に固定することができる平面の外面を有し、該シャフトは粗動焦点駆動シャフト４５と共軸である。回転可能焦点駆動手段４８は固定ネジ４１により微動焦点駆動シャフト４３に固定してもよい。回転可能焦点駆動手段４８の外表面、または面はピン受容手段を有さず、好ましくは、微動焦点調節ノブ４９のピン４４に固定された磁石４６がそれに磁力で吸引固定されるよう、磁力に吸引される物質から形成されていてもよい。微動焦点調節ノブ４９の磁石４６と回転可能焦点駆動手段４８の、磁力に吸引される表面の間の磁力吸引が、顕微鏡使用者が回転ノブ４９により顕微鏡の対象面を微調節しうる力となる。しかし、磁石４６と回転可能焦点駆動手段４８の間の磁力は、微動焦点調節ノブ４９が焦点の上部と下部焦点調節限界に達したとき、この限界点で滑動回転させるものでもある。従って、微動焦点調節ノブは、焦点の上部限界と下部限界に達するとき、微動焦点駆動手段上で回転するようになっているので、例えば顕微鏡の対物レンズがスライド面に到達するときに生じるような、顕微鏡内部の繊細な焦点駆動／ギヤー機構への損害を防止することができる。
【００２６】
最後に、本発明の好適例は、顕微鏡の一端から他端への微動焦点調節ノブの容易な動きを与えるため、磁力吸引物質を備えるが、他の適当な物質および構成が同様の結果を達成するために置換しうることは当業者には容易に理解される。例えば、微動焦点調節ノブおよび／または回転可能焦点駆動手段は、微動焦点調節ノブを回転可能焦点駆動手段に取り外し可能に固定するために、フック・アンド・ループ型固定具（ｈｏｏｋ  ａｎｄ  ｌｏｏｐ  ｔｙｐｅ  ｆａｓｔｎｅｒ）、スプリンジド  ボール／ディテント  アセンブリ（ｓｐｒｉｎｇｅｄ  ｂａｌｌ／ｄｅｔｅｎｔ  ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）、クラッチ・アセンブリ（ｃｌｕｔｃｈ  ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）、プレス／フィッツ（ｐｒｅｓｓ  ｆｉｔｓ）、その他からなっていてもよい。顕微鏡焦点の上部限界と下部限界に達したとき、それらの駆動手段上で焦点調節ノブを空転させるために、他の手段も使用可能である。加えて、本願明細書において狭い幅の微動焦点調節ノブに関連する長形微動焦点調節ノブを主に図示したが、本発明の種々の微動焦点調節ノブを使用者の所望により交換使用できると当業者は理解すべきである。
【００２７】
従って、本発明の目的は効率的に達成され、本発明の修正および変形は当業者には容易に明らかであり、かかる修正は、本発明の特許請求の範囲の内である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の交換可能顕微鏡ステージ駆動アセンブリおよび交換可能微動焦点調節ノブと共に使用するよう構成された一般的複合顕微鏡の正面斜視図である。
【図２】図１の顕微鏡の背面の斜視図であるが、さらに交換可能顕微鏡ステージ駆動アセンブリと微動焦点調節ノブの間の動作妨害状態を、仮想線により図示している。
【図３】本発明による粗動焦点ノブと回転可能焦点駆動手段の斜視図である。
【図４】本発明による長形微動焦点調節ノブの斜視図である。
【図５】図３の粗動焦点調節ノブと回転可能焦点駆動手段の正面図である。
【図６】図４の長形微動焦点調節ノブの背面図である。
【図７】本発明の粗動焦点調節ノブと回転可能焦点駆動手段の斜視図である。
【図８】長形微動焦点調節ノブの向かい合った側の顕微鏡の側に固定されるよう配置された本発明の短形微動焦点調節ノブの斜視図である。
【図９】本発明の顕微鏡の選択的実施例の正面図である。
【図１０】本発明の顕微鏡の選択的実施例の背面斜視図である。
【図１１】本発明の粗動焦点調節ノブと回転可能焦点駆動手段の斜視図である。
【図１２】本発明の取り外し可能微動焦点調節ノブの選択的実施例の斜視図である。
【図１３】本発明の取り外し可能微動焦点調節ノブの他の選択的実施例の分解図である。
【図１４】本発明の取り外し可能微動焦点調節ノブの他の選択的実施例の斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０・・・顕微鏡、１２・・・取付スタンド、１４・・・観察体、１６・・・接眼鏡、１８・・・対物レンズ、２０・・・タレット、２２・・・ステージシステム、２４・・・ステージ、２５・・・スライドマウント、２６・・・駆動機構、２８・・・スライド、３０・・・粗動ノブ、３２、３４・・・微動ノブ、３６・・・焦点駆動手段、３８・・・固定手段、４０・・・外周、４２・・・バンド部分、４３、４５・・・焦点駆動シャフト、４６・・・磁石、４８・・・焦点駆動手段、４９・・・焦点調節ノブ
【図１】
0004886995.tif 000002
【図２】
0004886995.tif 000003
【図３】
0004886995.tif 000004
【図４】
0004886995.tif 000005
【図５】
0004886995.tif 000006
【図６】
0004886995.tif 000007
【図７】
0004886995.tif 000008
【図８】
0004886995.tif 000009
【図９】
0004886995.tif 000010
【図１０】
0004886995.tif 000011
【図１１】
0004886995.tif 000012
【図１２】
0004886995.tif 000013
【図１３】
0004886995.tif 000014
【図１４】
0004886995.tif 000015