JP5391933B2 - 顕微鏡 - Google Patents

Description

本発明は、顕微鏡に関する。

従来、顕微鏡と、照明装置等の顕微鏡の周辺装置との電気的な接続は、価格、配置の容易性、及び接続の確実性の観点から、主にケーブルを用いて行われていた（例えば、特許文献１を参照。）。

特開平１１−８４２５２号公報

しかしながら近年では、顕微鏡と周辺装置をケーブルによって電気的に接続する場合、周辺装置の多様化に伴ってケーブルが増加して顕微鏡を取り囲むようになり、使用者の手がケーブルと接触してしまう等の顕微鏡操作の障害を招いてしまうという問題があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、顕微鏡操作の障害を招くことなく周辺装置を電気的に接続可能な顕微鏡を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、
雌型の丸アリと第１電気接点を備えた顕微鏡本体と、
前記顕微鏡本体に着脱可能に装着し、前記雌型の丸アリと係合する雄型の丸アリと前記第１電気接点と対をなす第２電気接点を備えた周辺装置とを有し、
前記雌型の丸アリの径は、前記雄型の丸アリの径よりも大きく、
前記周辺装置は、前記雄型の丸アリを前記雌型の丸アリへ挿入した後、前記顕微鏡本体に対して前記雄型の丸アリの挿入方向と垂直な所定方向へ移動可能であり、
前記第１電気接点と前記第２電気接点は、前記雄型の丸アリを前記雌型の丸アリへ挿入した際に、前記所定方向において非接触であり、
前記周辺装置を前記所定方向へ移動させることにより、前記雄型の丸アリが前記雌型の丸アリに係合するとともに、前記第２電気接点の前記第１電気接点に対する接触が進行して前記接点どうしが電気的に接続されることを特徴とする顕微鏡を提供する。

本発明によれば、顕微鏡操作の障害を招くことなく周辺装置を電気的に接続可能な顕微鏡を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る顕微鏡の側面図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態における顕微鏡本体の上面図、（ｂ）は顕微鏡の上面図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態における照明装置の側面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）の矢視図である。 本発明の第１実施形態に係る顕微鏡において、照明装置を２段重ねにした様子を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る顕微鏡の側面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態における顕微鏡本体の上面図、（ｂ）は顕微鏡の上面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態における照明装置の側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は（ｃ）の矢視図である。

以下、本発明の各実施形態に係る顕微鏡を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように本発明の第１実施形態に係る顕微鏡１は、顕微鏡本体２と、顕微鏡本体２の上部に着脱可能に取り付けられた照明装置３と、照明装置３の上部に取り付けられた鏡筒４とからなる正立顕微鏡である。

顕微鏡本体２は、下方から順に、ベース部５と、支柱部６と、アーム部７とからなる。
ベース部５には、上下方向（Ｚ方向）へ移動可能に設けられたサブステージ８と、サブステージ８を上下動させるための上下動ハンドル９が備えられている。サブステージ８には、標本（不図示）を載置するステージ１０が固定されており、使用者は上下動ハンドル９を操作することでサブステージ８とステージ１０を一体的に上下動させることができる。ステージ１０には、ステージ１０を水平方向（ＸＹ方向）へ移動させるためのステージハンドル１１が備えられている。斯かるベース部５には、電源コード１２が備えられており、電源コード１２を外部電源（不図示）と接続することで顕微鏡１への電力供給が行われる。

支柱部６は、顕微鏡１に備えられた各電動要素を制御するための顕微鏡制御部１３を内蔵している。支柱部６には、外部接続コード１４が備えられており、パーソナルコンピュータ等の外部コントローラ（不図示）を接続することができる。これにより、後述するアーム部７の電気接点２０と照明装置３の電気接点３０を介して顕微鏡制御部１３と照明装置３の間で送受信される情報を監視、制御すること等が可能となる。斯かる支柱部６と照明装置３とは、電力供給ケーブル１５によって接続されており、照明装置３に必要な電力を支柱部６から供給することができる。なお、支柱部６にはケーブル接続用の予備端子（不図示）も設けられている。

アーム部７は、ステージ１０の上方まで延出しており、その下面には複数の対物レンズ１６を回転切替可能に保持したレボルバ１７が設置されている。
図１及び図２（ａ）に示すように、アーム部７の筐体上面には、後述する照明装置３の雄型の丸アリ３１と対向する位置に、雄型の丸アリ３１と係合可能な雌型の丸アリ２１が形成されている。観察位置に配置された対物レンズの光軸は、係合した両丸アリ２１，３１を貫通する位置関係になる。なお、雌型の丸アリ２１は、その内部で雄型の丸アリ３１がＸ方向（アーム部７の上面に沿った方向）へ移動可能なように、雄型の丸アリ３１よりも大径に設けられている。
雌型の丸アリ２１には、側方から中心へ向かって（観察者側であるアーム部７の前端部側から顕微鏡１の背面部側へ向かって、即ちＸ方向へ向かって）ねじ込み可能な締結用ビス２２が備えられている。雌型の丸アリ２１には、照明装置３をアーム部７に装着した後の位置を合わせるための雄型の丸アリ３１の位置合わせを適切に行うための２つの位置決め用突起２３が形成されている。なお、２つの位置決め用突起２３は、図２（ａ）に示すように締結用ビス２２から見て雌型の丸アリ２１の中心よりも後述する凹み部２４側の２つの位置に設けられている。

また、図１及び図２に示すように、アーム部７の筐体上面には、雌型の丸アリ２１からＸ方向へ十分に離れており、後述する照明装置３の突出部３５と対向する位置に、凹み部２４が形成されている。凹み部２４は、照明装置３の突出部３５を収納可能な立方体形状をしており、雌型の丸アリ２１の反対側に位置する内壁に、−Ｘ方向（観察者側）へ向いた電気接点２０が備えられている。
本実施形態において電気接点２０には、Ｘ方向へ伸縮自在な所謂スプリング接点が採用されている。この構成により、電気接点２０に後述する照明装置３の電気接点３０が接触する際に、過度な接触による電気接点２０，３０の損傷を防止し、適切な接触を実現することが可能となる。なお、電気接点２０には、所謂スプリング接点に限られず、ソケットピン等を採用することも可能である。斯かる構成の電気接点２０は、支柱部６内の顕微鏡制御部１３と電気的に接続されている。なお、凹み部２４は、その内部で照明装置３の突出部３５がＸ方向へ移動可能に嵌まり込むように、突出部３５よりも十分に大きく形成し、退避空間２４ａが確保されている。

照明装置３は、照明光を発するＬＥＤやランプ光源等であり、ＬＥＤやランプ光源からの照明光を顕微鏡本体２へ導くダイクロイックミラーやハーフミラーを保持してこれらを選択的に切り替えるためのミラー切替装置等を内蔵している（いずれも不図示）。
照明装置３の筐体下面には、図１及び図３（ａ）に示すように雄型の丸アリ３１と、下方へ突出した突出部３５とが設けられている。突出部３５において、雄型の丸アリ３１から見て反対側の位置（より顕微鏡１の背面寄りの位置）には、アーム部７における凹み部２４の電気接点２０と対をなす電気接点３０が、Ｘ方向を向いて（顕微鏡１の背面側に向かって）備えられている。
図３（ａ）に示すように、照明装置３の筐体上面には、アーム部７における雌型の丸アリ２１と同じ構成で鏡筒４が装着されている雌型の丸アリ３７と、アーム部７の凹み部２４と同じ構成の凹み部３６とが設けられている。図１のように照明装置３の上方に中間鏡筒が装着されない場合のために、凹み部３６には埃やゴミ等の侵入を防ぐ着脱自在の蓋部材（不図示）が備えられている。なお、突出部３５の電気接点３０、凹み部３６の電気接点、上述のＬＥＤ及び切替装置は、互いに電気的に接続されている。

鏡筒４は、図１に示すように、使用者が直接覗き込むための接眼部４ａを備えている。なお、鏡筒４の筐体下面には、照明装置３における雄型の丸アリ３１と同じ構成の雄型の丸アリ（不図示）が形成されている。

上記構成の顕微鏡１において、照明装置３からの照明光は、顕微鏡本体２のアーム部７を経た後、対物レンズ１６によってステージ１０上の標本に照射される。これにより標本からの観察光は、対物レンズ１６、アーム部７、及び照明装置３を順に介して鏡筒４へ入射し、接眼部４ａへ導かれることとなる。これにより使用者は、接眼部４ａを覗いて標本の像を観察することができる。

ここで、本実施形態に係る顕微鏡１において、照明装置３のアーム部７への取り付け手順について説明する。
はじめに使用者は、アーム部７の締結用ビス２２を弛めて締結用ビス２２をアーム部７の前端部側（観察者方向）である−Ｘ方向へ退避させ、照明装置３をアーム部７の筐体上面に対して、雄型の丸アリ３１が雌型の丸アリ２１に収まり、かつ突出部３５が凹み部２４に収まるように載置する。このとき、突出部３５は凹み部２４内の前端部側に位置しており、電気接点３０と電気接点２０とは接触していない状態になっている。

次に使用者は、アーム部７の締結用ビス２２をＸ方向へねじ込む。これにより締結用ビス２２は、照明装置３の雄型の丸アリ３１に当接し、雄型の丸アリ３１をＸ方向へ押し込む。そしてＸ方向へ押し込まれた雄型の丸アリ３１は雌型の丸アリ２１に係合し、これによって照明装置３とアーム部７は機械的に接続されることとなる。またこのとき、雄型の丸アリ３１は、雌型の丸アリ２１における２つの位置決め用突起２３に当接するまで締結用ビス２２によってＸ方向へ押し込まれる。このため、雄型の丸アリ３１は締結用ビス２２と２つの位置決め用突起２３によって精密に位置決めされることとなり、雄型の丸アリ３１の中心と雌型の丸アリ２１の中心との位置合わせを適切に行うことができる。

また、前述のように使用者がアーム部７の締結用ビス２２をＸ方向へねじ込んだ際には、締結用ビス２２によって照明装置３の雄型の丸アリ３１がＸ方向へ押し込まれ、これに伴って照明装置３全体がアーム部７に対してＸ方向へ移動する。このため、照明装置３の突出部３５もアーム部７の凹み部２４内でＸ方向へ移動することとなる。そしてこれにより、突出部３５の電気接点３０が凹み部２４内の電気接点２０に適切に徐々に接触し、照明装置３とアーム部７は電気的に接続されることとなる。この電気的な接続により、具体的には照明装置３の調光状態を照明装置３から顕微鏡制御部１３へ伝達したり、照明装置３の調光状態やフィルタポジションを変更するための制御信号を顕微鏡制御部１３から照明装置３へ伝達すること等が可能となる。

以上の取り付け手順により、照明装置３のアーム部７への取り付けを簡単かつ確実に行うことができる。なお、本実施形態では、雄型の丸アリ３１を雌型の丸アリ２１内で移動させる方向（照明装置３をアーム部７に機械的に接続するための照明装置３の移動方向）と、突出部３５を凹み部２４内で移動させる方向（照明装置３をアーム部７に電気的に接続するための照明装置３の移動方向）とが、同じＸ方向に設定されている。このため、上述のように締結用ビス２２をＸ方向へねじ込むことにより照明装置３をアーム部７に対してＸ方向へ移動させるだけで、照明装置３とアーム部７の機械的な接続及び電気的な接続を同時に行うことができる。なお、照明装置３をアーム部７から取り外す場合には、上述の手順を逆の順序で実施すればよい。
また、電気的な接続は締結用ビス２２のねじ込み動作によって行われることから、電気接点２０と電気接点３０との接触はゆっくりとしたものとなる。したがって、衝撃に弱い電気接点の損傷の発生を抑えることが可能となる。

以上、本実施形態に係る顕微鏡１は、顕微鏡本体２のアーム部７と、顕微鏡本体２の周辺装置である照明装置３との電気的な接続を、ケーブルを用いずに電気接点２０，３０で行うことができる。これにより、従来の顕微鏡のようにケーブルが顕微鏡を取り囲んで顕微鏡操作の障害となることを防止できる。その他、外観の悪化を招くこと、配置スペースが拡大すること、及びケーブルに埃が堆積すること等の不具合を解消することもできる。

また、本実施形態に係る顕微鏡１において、上述のように照明装置３とアーム部７との機械的な接続は、雄型の丸アリ３１と雌型の丸アリ２１によって行われている。ここで、斯かる接続方法は、従来の顕微鏡と従来の周辺装置の接続において広く採用されているものである。このため、本実施形態における照明装置３や顕微鏡本体２を製造する際には、従来製品の機構を踏襲することができるため、製造の容易性が向上するという利点がある。また、本実施形態の顕微鏡本体２は、雄型の丸アリ部を備えた従来の周辺装置をアーム部７に取り付けて使用することが可能であるという利点も有している。なお、この場合、従来の周辺装置と顕微鏡本体２の電気的な接続は、従来の周辺装置と支柱部６の予備端子をケーブルによって接続することで行われる。

なお、本実施形態に係る顕微鏡１は、図４に示すように、照明装置３と異なる波長の照明光を発するＬＥＤ（不図示）を備え、その他の構成は照明装置３と同様である照明装置４０を、照明装置３と鏡筒４の間に配置して使用することも可能である。この場合、照明装置４０は図４に示すように照明装置３を介して顕微鏡本体２と電気的に接続されることとなる。このため使用者は、照明装置３と照明装置４０を選択的に用い、標本を所望の波長の照明光によって照明して観察を行うことが可能となる。また、斯かる場合も照明装置４０と顕微鏡本体２を電気的に接続するためのケーブルが不要であるため、ケーブルが顕微鏡操作の障害となること等の上述した不具合を効果的に解消することができる。なお、図４では照明装置を２段重ねにした様子を示しているが、これに限れず照明装置を３段重ね以上とすることも勿論可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る顕微鏡について、上記第１実施形態と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
図５に示すように本実施形態に係る顕微鏡４５は、顕微鏡本体４６と、照明装置４２と、鏡筒４とからなる。顕微鏡本体４６は、ベース部５と、支柱部６と、アーム部４１とからなる。

本実施形態において、アーム部４１の筐体上面には、図６（ａ）に示すように、雌型の丸アリ２１から十分に離れており、後述する照明装置４２の突出部６５と対向する位置に、凹み部５４が形成されている。凹み部５４は、照明装置４２の突出部６５を収納可能な立方体形状をしており、Ｙ方向側（観察者側から顕微鏡１に向かって右側）に位置する内壁には、−Ｙ方向へ接触部の先端が向いた電気接点５０が備えられている。電気接点５０は支柱部６内の顕微鏡制御部１３と電気的に接続されている。なお、凹み部５４は、その内部で照明装置４２の突出部６５がＸ方向へ移動可能なように、突出部６５よりも十分に大きく形成し、退避空間５４ａが確保されている。

本実施形態における照明装置４２は、上記第１実施形態の照明装置３と同様に、ＬＥＤやミラー切替装置等を内蔵している（いずれも不図示）。
図５及び図７（ａ）に示すように照明装置４２の筐体下面には、雄型の丸アリ３１と、下方へ突出した突出部６５とが設けられている。突出部６５におけるＹ方向側の位置には、凹み部５４の電気接点５０と対をなす電気接点６０がＹ方向を向いて備えられている。電気接点６０には、Ｙ方向へ伸縮自在な所謂スプリング接点が採用されている。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように照明装置４２の筐体上面には、雌型の丸アリ３７から十分に離れた位置に凹み部６６が設けられている。凹み部６６は、上述したアーム部４１の凹み部５４と同様の構成である。なお、斯かる構成の凹み部６６の電気接点６７、突出部６５の電気接点６０、上述のＬＥＤ及び切替装置は、互いに電気的に接続されている。

以上の構成により、本実施形態に係る顕微鏡４５は、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態に係る顕微鏡１は、上記第１実施形態と同様の手順により、照明装置４２のアーム部４１への取り付けを簡単かつ確実に行うことができる。
なお、本実施形態では、使用者がアーム部４１の締結用ビス２２をＸ方向へねじ込んだ際に、照明装置４２の突出部６５は、電気接点６０を凹み部５４の電気接点５０に接触させながら凹み部５４内をＸ方向へ移動する。そして、雄型の丸アリ３１が雌型の丸アリ２１の２つの位置決め用突起２３と締結用ビス２２で位置決めされたとき、電気接点６０と電気接点５０は適切に対向して接触し、照明装置４２とアーム部４１は電気的に接続されることとなる。したがって、上記第１実施形態と同様に、雄型の丸アリ３１を雌型の丸アリ２１内で移動させる方向（照明装置４２をアーム部４１に機械的に接続するための照明装置４２の移動方向）と、突出部６５を凹み部５４内で移動させる方向（照明装置４２をアーム部４１に電気的に接続するための照明装置４２の移動方向）とが同じＸ方向となる。このため、締結用ビス２２をＸ方向へねじ込むことにより照明装置４２をアーム部４１に対してＸ方向へ移動させるだけで、照明装置４２とアーム部４１の機械的な接続及び電気的な接続を同時に行うことができる。
ここで、上記各実施形態では、顕微鏡に対して電気的に接続する周辺装置の一例として照明装置を示しているが、これに限られず照明装置の特徴的な構成（雄型の丸アリ部や突出部等）をフィルタ切替装置等のその他の周辺装置に適用することが可能である。

上記各実施形態によれば、顕微鏡操作の障害、配置スペースの拡大、及び外観性の悪化を招くことなく周辺装置を電気的に容易に接続可能な顕微鏡を実現することができる。
また、上記各実施形態において、アーム部の筐体上面における雌型の丸アリ部と凹み部の位置関係は上述のものに限られない。上記各実施形態のように雌型の丸アリ部と凹み部とを離れた位置に設けておけば、照明装置の雄型の丸アリ部とアーム部の雌型の丸アリ部との間にガタが生じた場合でも、ガタの影響による電気接点の接触不良の発生等を効果的に防止できるので好ましい。
また、上記各実施形態では、顕微鏡本体から照明装置への電力供給は、電力供給ケーブルを用いて行われているが、当該電力供給をアーム部の電気接点及び照明装置の電気接点によって行う構成とすることもできる。これにより、本発明の効果を最大限に発揮することが可能となる。

１，４５ 顕微鏡
２，４６ 顕微鏡本体
３，４０，４２ 照明装置
７，４１ アーム部
２０，５０ アーム部の電気接点
２１ 雌型の丸アリ
２２ 締結用ビス
２３ 位置決め用突起
２４，５４ アーム部の凹み部
３０，５０ 照明装置の電気接点
３１，３７ 雄型の丸アリ
３５，６５ 突出部
３６，６６ 照明装置の凹み部

Claims (6)

1. 雌型の丸アリと第１電気接点を備えた顕微鏡本体と、
   前記顕微鏡本体に着脱可能に装着し、前記雌型の丸アリと係合する雄型の丸アリと前記第１電気接点と対をなす第２電気接点を備えた周辺装置とを有し、
   前記雌型の丸アリの径は、前記雄型の丸アリの径よりも大きく、
   前記周辺装置は、前記雄型の丸アリを前記雌型の丸アリへ挿入した後、前記顕微鏡本体に対して前記雄型の丸アリの挿入方向と垂直な所定方向へ移動可能であり、
   前記第１電気接点と前記第２電気接点は、前記雄型の丸アリを前記雌型の丸アリへ挿入した際に、前記所定方向において非接触であり、
   前記周辺装置を前記所定方向へ移動させることにより、前記雄型の丸アリが前記雌型の丸アリに係合するとともに、前記第２電気接点の前記第１電気接点に対する接触が進行して前記接点どうしが電気的に接続されることを特徴とする顕微鏡。
2. 前記雄型の丸アリは前記顕微鏡本体と接合する前記周辺装置の筐体下面に設けられており、
   前記雌型の丸アリは前記周辺装置と接合する前記顕微鏡本体の筐体上面であって前記雄型の丸アリと対向し、観察位置に配置された対物レンズの光軸が貫通する位置に設けられており、
   前記第１電気接点は、前記周辺装置の筐体下面に形成された突出部に設けられており、
   前記第２電気接点は、前記顕微鏡本体の筐体上面であって、前記突出部と対向する位置に形成された凹み部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
3. 前記雌型の丸アリには、前記所定方向へ移動可能であり前記雄型の丸アリを前記所定方向へ押し込んで固定するための固定部材と、前記固定部材によって前記所定方向へ押し込まれた前記雄型の丸アリに当接して前記雄型の丸アリの位置決めを行う位置決め用突起とが備えられており、
   前記固定部材によって前記雄型の丸アリを前記所定方向へ押し込むことで、前記周辺装置を前記顕微鏡本体に対して前記所定方向へ移動させることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
4. 前記第１電気接点の接触部の先端は、前記周辺装置の前記突出部に前記所定方向を向いて設けられており、
   前記第２電気接点は、前記顕微鏡本体の前記凹み部に前記所定方向と反対の方向を向いて設けられており、
   前記第１電気接点と前記第２電気接点のいずれか一方は、前記所定方向へ伸縮自在であることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡。
5. 前記周辺装置の筐体上面には、前記雌型の丸アリと同じ構成の雌型の丸アリと、前記第２電気接点を備えた前記凹み部と同じ構成の凹み部とがさらに設けられていることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡。
6. 前記凹み部は、前記雄型の丸アリを押し込む前に、前記第１電気接点が嵌まり込む退避空間を備えることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の顕微鏡。

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