特許 6567045 手動または電動式に可動のステージを備えた顕微鏡

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6567045

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】手動または電動式に可動のステージを備えた顕微鏡

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/24 20060101AFI20190819BHJP

【ＦＩ】

   G02B21/24

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-518515(P2017-518515)

(86)(22)【出願日】2014年10月6日

(65)【公表番号】特表2017-530418(P2017-530418A)

(43)【公表日】2017年10月12日

(86)【国際出願番号】EP2014071350

(87)【国際公開番号】WO2016055089

(87)【国際公開日】20160414

【審査請求日】2017年6月6日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】516114695

【氏名又は名称】ライカ インストゥルメンツ （シンガポール） プライヴェット リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｃａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ （Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ） Ｐｔｅ． Ｌｔｄ．

(73)【特許権者】

【識別番号】500519563

【氏名又は名称】ライカ マイクロシステムズ （シュヴァイツ） アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ （Ｓｃｈｗｅｉｚ） ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】セン ホー シー

【審査官】 殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−１７２６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２９２５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５３５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１９２０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２６８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 仏国特許出願公開第０１３１６０３３（ＦＲ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２１／００ − ２１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

顕微鏡であって、
顕微鏡観察すべき対象物を保持する可動のステージ（１８）と、
前記対象物に焦点を合わせるために前記ステージ（１８）を前記顕微鏡（１０）のベース（２２）に対して相対的に移動させる調整ユニット（２４）であって、駆動シャフト（３８）を備え、該駆動シャフト（３８）の回転により前記ステージ（１８）と前記ベース（２２）との間の距離が調整可能である、調整ユニット（２４）と、
前記ステージ（１８）を手動で移動させるための、手動で駆動可能な第１の出力シャフト（４６）を備えた手動で操作可能な操作ユニット（２６）と、
前記ステージ（１８）を電動式に移動させるための、第２の出力シャフト（５２）を備えた電気的な駆動ユニット（２８）と
を備え、
手動の操作モードにおいて、前記第１の出力シャフト（４６）が第１の連結ユニット（５４）を介して前記駆動シャフト（３８）に連結され、
電動式の操作モードにおいて、前記第２の出力シャフト（５２）が第２の連結ユニット（５６）を介して前記駆動シャフト（３８）に連結されており、
前記第１の連結ユニット（５４）および前記第２の連結ユニット（５６）は、それぞれ電磁クラッチとして設計されており、
前記第１の連結ユニット（５４）および前記第２の連結ユニット（５６）は、
通電された状態において、前記第１の出力シャフト（４６）または前記第２の出力シャフト（５２）の一方が前記駆動シャフト（３８）に連結された作動モードと、
通電されていない状態において、前記第１の出力シャフト（４６）および前記第２の出力シャフト（５２）のいずれもが前記駆動シャフト（３８）に連結されていない非作動モードと、を有する
ことを特徴とする、顕微鏡（１０）。

【請求項2】

前記操作ユニット（２６）は、前記第１の出力シャフト（４６）を回転させるための少なくとも１つのノブ（４２，４４）を有している、請求項１記載の顕微鏡（１０）。

【請求項3】

前記操作ユニット（２６）は、前記ステージ（１８）の粗調整のための第１のノブと、前記ステージ（１８）の微調整のための第２のノブとを有している、請求項２記載の顕微鏡（１０）。

【請求項4】

前記手動の操作モードにおいて、前記駆動シャフト（３８）は前記第２の出力シャフト（５２）には連結されておらず、前記電動式の操作モードにおいて、前記駆動シャフト（３８）は前記第１の出力シャフト（４６）には連結されていない、請求項１から３までのいずれか１項記載の顕微鏡（１０）。

【請求項5】

前記手動の操作モードでは、前記２つの連結ユニット（５４，５６）のうちの前記第１の連結ユニット（５４）にのみエネルギが供給され、前記電動式の操作モードでは、前記２つの連結ユニット（５４，５６）のうちの前記第２の連結ユニット（５６）にのみエネルギが供給されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の顕微鏡（１０）。

【請求項6】

前記駆動シャフト（３８）は、ピニオンシャフトとして設計されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の顕微鏡（１０）。

【請求項7】

前記駆動シャフト（３８）は、前記調整ユニット（２４）の定置のユニット（３０）の部分を形成し、前記調整ユニット（２４）は、前記定置のユニット（３０）に対して相対的に前記ステージ（１８）を移動させるための、前記駆動シャフト（３８）により駆動可能であるラック・アンド・ピニオン機構（４０）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の顕微鏡（１０）。

【請求項8】

前記ステージ（１８）の位置を求めるセンサユニット（６０）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の顕微鏡（１０）。

【請求項9】

前記センサユニット（６０）は、前記操作ユニット（２６）から独立してかつ前記電気的な駆動ユニット（２８）から独立して動作し、特に前記操作ユニット（２６）の構成要素の位置も、前記電気的な駆動ユニット（２８）の構成要素の位置も前記センサユニット（６０）によって検出されない、請求項８記載の顕微鏡（１０）。

【請求項10】

前記センサユニット（６０）は、前記ステージ（１８）と共に移動させられる第１のセンサエレメント（６２）と、前記調整ユニット（２４）の定置のユニット（３０）の部分を形成する第２のセンサエレメント（６４）とを有しており、前記センサユニット（６０）は、前記第１のセンサエレメント（６２）と前記第２のセンサエレメント（６４）との互いに対する相対位置を検出する、請求項８または９記載の顕微鏡（１０）。

【請求項11】

前記手動の操作モードと前記電動式の操作モードとの切換えのための、手動で操作可能な切換ユニットが設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の顕微鏡（１０）。

【請求項12】

前記切換ユニットは、常時、前記第１の連結ユニット（５４）または前記第２の連結ユニット（５６）のどちらか一方のみが作動されているように、設計されている、請求項１１記載の顕微鏡（１０）。

【請求項13】

予め規定された位置において前記ステージを保持するセルフロックモードにおいて、前記ステージは、前記第１の連結ユニット（５４）を介して、前記手動の操作ユニット（２６）に連結されている、かつ／または前記第２の連結ユニット（５６）を介して前記電気的な駆動ユニット（２８）に連結されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の顕微鏡（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、顕微鏡観察すべき対象物が置かれる可動のステージを有する顕微鏡に関する。ステージを移動させるために、調整ユニットが設けられており、該調整ユニットにより、ステージは顕微鏡のベースに対して相対的に可動であるので、ステージとベースとの間の距離が拡大させられる。ステージの移動により、特に対象物への焦点合わせ達成される。この調整ユニットは、駆動シャフトを有しており、ステージとベースとの間の距離は、この駆動シャフトの回転により調整可能である。

【0002】

標準的な顕微鏡は、高さ調整可能なステージを有しているので、顕微鏡観察すべき、ステージ上に置かれた対象物へ焦点を合わせること、つまり合焦が実施され得る。一方では、ステージ高さが適切な合焦ノブを用いて手動で調整される顕微鏡が知られている。この手動の調整は、調整のために電力が要求されないという利点を有しており、ユーザには、調整中に直接的なフィードバックが与えられる。しかし不都合なことは、位置の正確な、特に再現可能な調整は極めて困難であり、ユーザに多大な敏感さを要求することである。

【0003】

他方では、ステージ高さが電動モータを用いて電動式に調整される顕微鏡が知られている。この方法により、所望の位置が極めて正確かつ再現可能に調整され得る。しかし、このような顕微鏡は、ユーザが直接的なフィードバックを与えられず、顕微鏡が電源を要求し、高価であり複雑な構造を有している、という欠点を有している。

【0004】

独国実用新案公開第８７１５８９１号明細書からは、顕微鏡のステージ高さが、電動モータを用いて調整可能である顕微鏡が知られている。所望の調整は、ノブを介して調節される。ノブの回転運動は、適切なセンサにより検出されて、相応してモータにより実施される。ノブの軸方向の動きは、微細駆動と、粗駆動との間の切換えを可能にする。

【0005】

しかしこの顕微鏡は、多数の構成部分が動かされ、その結果として不正確さが生じ、この顕微鏡はエラーを起こしやすい、という欠点を有している。さらに、顕微鏡は複雑な構造を有しており、したがって高コストである。さらに複数のスイッチノブのうちの１つのスイッチノブの操作は、粗駆動または微細駆動のどちらか一方のための単に１つの信号を発生させる効果しか有していない。スイッチノブの対応する回転運動により設定される微細焦点合わせを実施することは不可能である。

【0006】

本発明の課題は、単純な構造を有し、顕微鏡により検査すべき対象物への正確な焦点合わせを可能にする顕微鏡を提供することにある。

【0007】

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する顕微鏡により解決される。本発明の有利な実施の形態は、従属請求項において規定されている。

【0008】

本発明によれば、ステージを調整する調整ユニットは、一方では手動で操作可能な操作ユニットにより、かつ他方では電気的な駆動ユニットにより駆動可能である。手動の操作ユニットは、第１の出力シャフトを有しており、この第１の出力シャフトは、この操作ユニットにより相応して駆動される。電気的な駆動ユニットは、第２の出力シャフトを有しており、この第２の出力シャフトは、相応して電気的に駆動される。手動の操作モードでは、操作ユニットの第１の出力シャフトが、第１の連結ユニットを介して調整ユニットの駆動シャフトに連結されているので、操作ユニットが手動で操作されると、調整ユニットは操作ユニットにより駆動され、したがってステージは、ベースに対して相対的に移動させられる。他方で、電動式の操作モードにおいて、電気的な駆動ユニットの第２の出力シャフトは、第２の連結ユニットを介して調整ユニットの駆動シャフトに連結されているので、この電動式の操作モードでは、調整ユニットは、電気的な駆動ユニットにより駆動される。特に、手動の操作モードでは、駆動シャフトは第２の連結ユニットを介して第２の出力シャフトに連結されておらず、電動式の操作モードでは駆動シャフトは第１の連結ユニットを介して第１の出力シャフトに連結されていない。したがって、手動の操作モードでは、駆動シャフトは、第１の出力シャフトのみに連結されており、電動式の操作モードでは駆動シャフトは第２の出力シャフトのみに連結されている。結果として、ステージの手動の調整と、ステージの電動式の調整との任意の切換が可能にされている。

【0009】

顕微鏡を手動の操作モードで操作することにより、焦点面上における試料の迅速かつ直感的な位置決めが達成される。さらにこの手動の操作モードでは、顕微鏡に電源を接続する必要がない。

【0010】

これに対して、電動式の操作モードの使用は、精密かつ再現可能な焦点合わせ操作および自動化された焦点合わせおよびｚスタック（Z-stacking）および別の自動化された機能を実施することができる、という利点を有している。したがって、速度（手動の操作モード）および精度（電動式の操作モード）のための相反する要求がバランスを取って実現される。

【0011】

電気的な駆動ユニットは特に、電動モータおよび／または変速装置を有している。

【0012】

手動の操作ユニットは特に、純機械的な連結部が実現されることによってステージ高さが純粋に機械的に調整されるように、設計されかつ手動の運転モードにおいて調整ユニットに連結されている。特に、操作エレメントの回転運動はエンコーダにより検出されず、この検出された動きを実施する電気的な駆動ユニットに伝達されない。

【0013】

本発明の有利な態様では、第１の連結ユニットおよび／または第２の連結ユニットは、それぞれ電磁クラッチとして設計されている。電磁クラッチの使用は多数の利点を有している。一方ではこのような電磁クラッチは、コンパクトな構造を有しており、エラーが少なく、完全に発展されていて、コスト効率よく購入され得る。さらに、このような電磁クラッチの非作動の状態において、出力シャフトは完全に駆動シャフトから切り離されているので、運転モードの切換時に、ステージの位置は変更されず、ステージは常に確実に予め設定された位置に留まる。さらに、電磁クラッチの使用は、クラッチプレートと駆動シャフトおよび出力シャフト間の非接触のギャップによって、あらゆる組み付け位置におけるゼロ残留トルクと、トルク伝達中のゼロバックラッシュとを保証する。さらに、電磁クラッチは、僅かなメンテナンスしか要求しない。さらに、電磁クラッチにより、伝達可能な最大トルクの制限が達成される。電磁クラッチの相応する摩擦により予め規定されたトルクが超過された場合に、クラッチはスリップし、したがって高いトルクの伝達は不可能であるからである。これによって、構成要素は保護されている。特に調整ユニットへの損傷が確実に阻止されるように伝達可能な最大トルクが選択されているように、電磁クラッチが設計されている。

【0014】

第１の連結ユニットおよび／または第２の連結ユニットは、特に電磁的なフリクションプレートクラッチである。このようなフリクションプレートクラッチは、特に単純な構造を有しており、エラーは極めて少ない。

【0015】

第１の連結ユニットと第２の連結ユニットのそれぞれは、特に２つのフリクションプレートを有している。フリクションプレートの一方は各出力シャフトに、他方は駆動シャフトに取り付けられている。各連結ユニットの作動により、この連結ユニットの磁石が磁界を形成し、この磁界により２つのフリクションプレートが互いに押し合わされるので、出力シャフトが回転すると、フリクションプレート間の摩擦力の結果として力が伝達され、駆動シャフトも同様に駆動される。

【0016】

択一的には、電磁クラッチは多板クラッチであってもよく、電磁的なツースクラッチ、電磁的な粒子式クラッチおよび／またはヒステリシス給電クラッチであってもよい。第１および第２の連結ユニットは特に同一に設計されている。択一的には互いに異なる連結ユニットも使用され得る。

【0017】

特に、各連結ユニットが、作動モードと非作動モードとを有しているように設計されており、作動モードでは、各出力シャフトと駆動シャフトとの間の連結が形成され、非作動モードでは、各出力シャフトと駆動シャフトとの間の連結はない。

【0018】

作動モードは、特に連結ユニットに電流が供給される１つのモードであり、これに対して非作動モードでは連結ユニットに電流が供給されない。したがって２つの操作モードの間の切換えは、２つの連結ユニットの対応する作動または非作動により簡単に達成されている。

【0019】

手動の操作モードでは、特に連結ユニットのうちの第１の連結ユニットにのみエネルギが供給され、電動式の操作モードでは連結ユニットのうち第２の連結ユニットにのみエネルギが供給される、つまり通電される。

【0020】

特に好適な態様では、操作ユニットは第１の出力シャフトを回転させるための少なくとも１つのノブを有している。このノブが手動で回転させられると、第１の出力シャフトが回転し、手動の操作モードがスイッチオンされて、調整ユニットの駆動シャフトも同様に回転する。したがって、特に簡単な形式でステージの調整が純粋に機械的にかつ純粋に手動で可能にされている。さらに、ユーザは、調整に関する直接的なフィードバックを与えられ、したがって、直感的に顕微鏡を操作することができる。

【0021】

操作ユニットが第１のノブと第２のノブとを有していて、第１のノブがステージの粗調整のために使用され、第２のノブがステージの微調整のために使用されると特に有利である。粗調整とは特に、第１のノブが予め規定された角度だけ回転させられると、ステージは、微調整のための第２のノブの同一の回転時に比べて明らかに長い距離だけ移動させられることを意味する。したがって、第１のノブは、対象物を見つけるための、特に適切な焦点面を見つけるための急速な調整のために使用されるので、適切な焦点面の迅速な調整が可能である。微調整のための第２のノブの続く使用は、この焦点の正確な調整を可能にする。

【0022】

駆動シャフトは、特にピニオンシャフトとして設計されており、その結果特に単純かつ安定的な構造が達成される。

【0023】

好適な態様では、駆動シャフトは、調整ユニットの定置のユニットの部分を形成し、この定置のユニットは顕微鏡のベースに対して相対的に移動させられない。さらに調整ユニットはラック・アンド・ピニオン機構を有している。このラック・アンド・ピニオン機構は、駆動シャフトにより駆動可能であり、ラック・アンド・ピニオン機構により、ステージは、該ステージの各高さ調整、ひいては対象物へ焦点を合わせるために、定置のユニットに対して相対的に移動され得る。

【0024】

本発明の特に好適な態様では、顕微鏡は、ステージの位置を求めるためのセンサユニットを有している。したがって、ステージの位置は常に知られており、このことは、自動焦点合わせまたは予め規定された位置の再現のために重要である。

【0025】

このセンサユニットは、特に両方の操作ユニットおよびモータから独立して機能するように設計されているので、顕微鏡が目下、どちらの操作モードで操作されているのかは重要ではない。したがって特に、たとえば電動式の操作モードであり、駆動シャフトから操作ユニットが相応して連結解除されている場合には、たとえユーザが操作エレメントを操作した場合でも、センサ信号は操作エレメントのこの操作により影響されない。このためには、センサユニットは特に、センサユニットが操作ユニットの構成要素の位置も、モータの構成要素の位置も求めないように設計されていて、特にセンサ自体は、操作ユニットの部分もモータの部分も形成しない。

【0026】

センサユニットが、第１のセンサエレメントと第２のセンサエレメントとを有していて、第１のセンサエレメントはステージと一緒に移動され、そのためには特に、ステージに堅固に取り付けられかつ相応して調整ユニットによってステージと一緒に移動させられる構成要素に配置されていると特に有利である。他方で第２のセンサエレメントは、調整ユニットの定置のユニットの部分を形成し、したがって調整ユニットが駆動された場合に移動させられない。第１のセンサエレメントと第２のセンサエレメントとの互いに対する位置に基づいて、センサユニットはステージの位置を求める。２つのセンサエレメントの互いに対して相対的な運動は、ステージの動きも対応するからである。

【0027】

センサユニットは特にエンコーダとして設計されている。エンコーディングシステムおよび調整ユニットの駆動機構は、特に１つの単独の位置測定システムを備えた同一の焦点軸線上にあり、この位置測定システムは、対応するクラッチが係合されていない場合に、手動の操作ユニットおよびモータから独立して操作される。

【0028】

顕微鏡が、手動の操作モードと電動式の操作モードとの切換えのための切換ユニットを有していると特に有利であり、この切換ユニットは特に、任意には常に第１の連結ユニットまたは第２の連結ユニットのどちらか一方のみが作動されるので、一度に駆動シャフトが第１の出力シャフトまたは第２の出力シャフトのどちらか一方にのみ連結されているように設計されている。したがって、特に、両方の出力シャフトと駆動シャフトとの同時的な連結が行われることは回避されている。結果として今度は、モータが損傷され得るような高いトルクでユーザが手動で操作ユニットを回転させることが起こりえないことが達成される。さらに、電動式の操作モードにおいて、操作ユニットのノブが回転させられて、ユーザを混乱させ得ることは阻止されている。

【0029】

特に好適な態様では、さらに対象物を予め規定された位置に保持するセルフロックモードが設けられている。このセルフロックモードでは、ステージは、駆動シャフトおよび第１の連結ユニットを介して手動の操作ユニットに接続されている、かつ／または作動された第２の連結ユニットを介してモータに接続されている。たとえばステージに力が加えられた場合の、ステージの意図しない調整はしたがって阻止されている。

【0030】

本発明の別の特徴および利点は、本発明を添付の図面に関連して実施の形態に基づき詳細に説明した以下の説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】顕微鏡の概略的な斜視図である。

【図2】図１に示した顕微鏡のステージの高さ調整のための調整機構の概略的な斜視図である。

【図3】図２に示した調整機構を、ハウジング部分を取り除いて示した概略的な斜視図である。

【図4】図２および図３に示した調整機構の部分を示す別の概略的な斜視図である。

【図5】図２から図４に示した調整機構の断面図である。

【図6】図２から図５に示した調整機構の平面図である。

【図7】図２から図６に示した調整機構を、クラッチを取り除いて示した別の平面図である。

【図8】図２から図７に示した調整機構の詳細を示す概略的な斜視図である。

【0032】

図１には、デジタル顕微鏡１０の概略的な斜視図が示されている。顕微鏡１０は、定置のスタンドベースボディ１２を有しており、該スタンドベースボディ１２により、顕微鏡１０は面上に設置され得る。さらに、顕微鏡１０は、旋回ユニット１４を有している。この旋回ユニット１４は、スタンドベースボディ１２に対して相対的に旋回可能である。旋回ユニット１４は、少なくとも１つの画像取込ユニットを有しており、この画像取込ユニットにより、顕微鏡観察すべき対象物の画像が取り込まれ得る。特に、画像取込ユニットにより、単独の画像が取り込まれ得るのみならず、動画も取り込まれ得る。この動画は、顕微鏡観察すべき対象物を様々な視点角から見ることを可能にする。

【0033】

さらに旋回ユニット１４は、対物レンズシステムまたはズームシステムを有しており、この対物レンズシステムまたはズームシステムにより、顕微鏡観察すべき対象物の様々な倍率が設定され得る。

【0034】

対物レンズシステムは特に、多数の対物レンズを有している。多数の対物レンズのうちの１つが任意に顕微鏡の光線経路内へと旋回されている。

【0035】

画像取込ユニット、特にカメラと、対物レンズシステムとは、旋回ユニット１４のハウジング１６により覆われているので、図１では見えない。

【0036】

対物レンズシステムの複数の対物レンズは、特に同焦点の対物レンズであるので、対物レンズの交換時に、ユーザによる再焦点合わせは不要である。対物レンズは、特に旋回ユニットが回転させられる回転軸線と、対物レンズの境界面、つまり現在使用されている対物レンズが配置されている領域との間の距離に調整されるので、ユーセントリックなシステムが生じ、その結果、旋回ユニット１４がスタンドベースボディ１２に対して相対的に旋回された場合に、再焦点合わせは要求されない。

【0037】

さらに顕微鏡観察すべき対象物が置かれるステージ１８が、スタンドベースボディ１２に組み付けられている。このステージ１８は、調整機構２０によって高さ調整され得る、つまりステージ１８と顕微鏡１０のベース２２との間の距離が変更され得る。ステージ１８のこの高さ調整により、顕微鏡観察すべき対象物における焦点合わせが達成されるので、対象物を、鮮明に焦点を合わせられた形式で見ることができる。ステージ１８は、特に二方向矢印Ｐ１の方向で線状に調整させられる。

【0038】

図２〜図８の各図には、調整機構２０の図が示されている。図２は、概略的な概観の斜視図を示しており、図３は、ハウジングが取り除かれた状態の斜視図を示しており、図４は、別の斜視図を示しており、図５は、断面図を示しており、図６および図７は両方とも、上から見た平面図を示しており、図８は、調整機構２０の詳細の概略的な斜視図を示している。

【0039】

調整機構２０は、調整ユニット２４を有している。調整ユニット２４により、ステージ１８が移動され得る。この調整ユニット２４は、任意で、手動の駆動のための操作ユニット２６によって、または電気的な駆動ユニット２８により駆動され得る。

【0040】

調整ユニット２４は、定置のユニット３０を有している。この定置のユニット３０は、顕微鏡ベース２２に対して相対的に不動であり、スタンドベースボディ１２に堅固に結合されている。さらに、調整ユニット２４は、可動のユニット３２を有している。この可動のユニット３２は、スライドと同様に、定置のユニット３０に対して相対的に移動され得る。この移動によって、図２に示す可動のユニット３２の上面においてこの可動のユニット３２に取り付けられているステージ１８が移動させられる。

【0041】

定置のユニット３０は、ハウジング３４を有している。このハウジング３４は、図３では省略されているので、内側の構成要素、特に可動のユニット３２の可動のスライド３６を見ることができる。

【0042】

調整ユニット２４は、静的に組み付けられた駆動シャフト３８を有している（たとえば図５を参照）この駆動シャフト３８は、本実施の形態では、ピニオンシャフトとして設計されている。この駆動シャフト３８は、ラック・アンド・ピニオン機構４０を介してスライド３６に連結されており、この場合、駆動シャフト３８が回転させられると、スライド３６が、駆動シャフト３８の回転方向に応じて、二方向矢印Ｐ１の方向で移動させられるので、ステージ１８は相応して高さ調整させられる。

【0043】

手動の操作ユニット２６は、２つのノブ４２，４４を有している。これらのノブ４２，４４の回転により、手動の操作ユニット２６の第１の出力シャフト４６が回転させられる。２つのノブ４２，４４のうちの一方のノブは、微細駆動部として機能し、他方のノブは、粗駆動部として機能する。この場合、同一の回転が行われた場合に、シャフトは、粗駆動部によって、微細駆動部によってもよりも高速で回転させられるので、ステージ１８の迅速な調整が実施される。粗駆動部は特に、まず、対象物が大まかに焦点合わせされている位置へとステージ１８を素早く移動させるために用いられる。焦点面における正確な位置決めは、次いで微細駆動部によって行われる。

【0044】

電気的な駆動ユニット２８は、モータ４８、特に電動モータと、変速装置５０とを有しており、該変速装置５０を介して、モータ４８が第２の出力シャフト５２に連結されている。本発明の択一的な実施の形態では、モータ４８は、第２の出力シャフト５２に直接的に連結されていてもよい。

【0045】

図５および図７において見ることができるように、調整ユニット２４の駆動シャフト３８と、２つの出力シャフト４６，５２とは、その長手方向軸線が１つの直線Ｌ上に延びているように配置されている。さらに、これらの図からは、駆動シャフト３８と出力シャフト４６との間、ならびに駆動シャフト３８と出力シャフト５２との間に間隙が形成されていることを良好に見ることができる。したがって、駆動シャフト３８は、上記出力シャフト４６，５２に対して持続的には連結されていない。

【0046】

むしろ、駆動シャフト３８と、手動の操作ユニット２６の第１の出力シャフト４６との間の連結は、電磁クラッチとして設計されている第１の連結ユニット５４を介して形成され、かつ駆動シャフト３８と電気的な駆動ユニット２８の第２の出力シャフト５２との間の連結は、同様に電磁クラッチとして設計されている第２の連結ユニット５６を介して形成されている。

【0047】

２つの電磁クラッチ５４，５６は、特に同一に設計されている。択一的な態様では、両方のクラッチ５４，５６は、同一に形成されていなくてもよい。択一的には、電磁クラッチとは別の種類のクラッチが使用されることも同様に可能である。

【0048】

図２から図８に示された電磁クラッチ５４，５６は、いわゆるフリクションプレートクラッチである。フリクションプレートクラッチでは、その都度一方のフリクションプレートが回転固定された形式で各出力シャフト４６，５２に結合されており、他方のフリクションプレートが回転固定された形式で駆動シャフト３８に結合されている。各クラッチ５４，５６が作動されていない場合、つまり電流が供給されていない場合、フリクションプレート間には小さな間隙があるので、各出力シャフト４６，５２が回転させられた場合に、駆動シャフト３８へとトルクが伝達されず、駆動シャフト３８は回転させられない。

【0049】

他方で各クラッチ５４，５６に電流が供給された場合、各クラッチ５４，５６の磁石は、２つのフリクションプレートが押し付け合うことを生ぜしめるので、摩擦の結果として、各出力シャフト４６，５２のトルクが、駆動シャフト３８に伝達されてもよく、したがって駆動シャフト３８は同様に回転させられる。

【0050】

顕微鏡１０は２つの操作モード、つまり手動の操作モードと、電動式の操作モードで操作され得る。手動の操作モードでは、第１のクラッチ５４にエネルギが供給されるので、この第１のクラッチ５４が作動させられて、第１の出力シャフト４６と駆動シャフト３８との間で連結部が形成される。他方では、第２のクラッチ５６は、この手動の操作モードでは非作動にされる、つまりエネルギを供給されないので、電動的な駆動ユニット２８の第２の出力シャフト５２と駆動シャフト３８との間でトルクは伝達されない。したがって、この手動の操作モードでは、駆動シャフト３８は、手動の操作ユニット２６によってのみ駆動され得るので、ステージ１８は手動で高さ調整され得る。

【0051】

他方で電動式の操作モードでは、第２のクラッチ５６が作動され、つまりエネルギを供給されるので、第２の出力シャフト５２から、つまり電気的な駆動ユニット２８から駆動シャフト３８にトルクが伝達される。第１のクラッチ５４は非作動にされる、つまりエネルギを供給をされないので、手動の操作ユニット２６の第１の出力シャフト４６と、駆動シャフト３８との間で連結部は存在しない。したがって、この電動式の操作モードでは、ステージ１８は電気的な駆動ユニット２８によって調整される。

【0052】

特に、切換ユニットが設けられており、この切換ユニットにより、ユーザは、任意でこれら２つの操作モードを切り換えることができるので、ユーザは常に簡単な形式でステージ１８の調整がどのように行われるべきかを規定することができる。

【0053】

本発明の択一的な実施の形態では、別の種類の電磁的なクラッチも使用され得る。択一的には、２つのクラッチ５４，５６のために互いに異なる種類のクラッチが使用されることも同様に可能である。

【0054】

さらに調整機構２０は、センサユニット６０を有しており、このセンサユニット６０により、ステージ１８の各現在位置が検出され得る。センサユニット６０は、調整ユニット２４の部分を形成するので、センサユニット６０は、操作モードとは関係なく、かつ手動の操作ユニット２６および電気的な駆動ユニット２８とは関係なく機能する。

【0055】

センサユニット６０は特に、第１のセンサエレメント６２を有している。この第１のセンサエレメント６２は、スライド３６に組み付けられており、したがってステージ１８と一緒に移動させられる。さらに、センサユニット６０は、第２のセンサエレメント６４を有している。この第２のセンサエレメント６４は、調整ユニット２４の定置のユニット３０の部分を形成しており、したがってステージと１８一緒に移動させられない。センサユニット６０は、常時、第１のセンサエレメント６２と第２のセンサエレメント６４との互いに対する相対位置を検出することができるように設計されており、その結果として、同様にステージ１８の位置も検出され得る。これにより、ステージ１８の位置が、操作モードがいかに頻繁に、かつ何時切り換えられたかに拘わらず、常に確実に検出され得ることが達成される。

【0056】

上述の調整ユニット２０により、特に、ステージ１８の手動の調整の全ての利点と、ステージ１８の電動式の調整の全ての利点とが簡単な形式で組み合わせられることが達成され、それにも拘わらず、極めて単純な構造が達成される。特に、手動の調整および電動式の調整は、使用されていないユニットを電磁クラッチを介して完全に分離した結果、互いに完全に独立して使用されてもよく、この場合、一方の駆動ユニットは他方の駆動ユニットに対していかなる影響も有しない。

【0057】

手動の機構の粗駆動部は特に、ユーザが対象物を見つけるためにステージ１８を極めて迅速に駆動させ、その後に、正確な焦点を見つけるための微細駆動機構に切り換えることを可能にする。急速な動作において、ユーザはより正確かつ精密な焦点合わせのための電動式の駆動部を係合させるために対応するクラッチ５４，５６を作動／非作動にすることを介して電動式の操作モードに切り換えることもできる。

【0058】

手動の合焦駆動部を有することは、焦点面における迅速かつ直感的で単純な位置決めを可能にする一方で、同一の軸をモータにより駆動することは、精密かつ再現可能な合焦操作および自動化された焦点合わせを可能にする。したがって、スピードと精度のための相反する要求がバランスを取って実現される。

【0059】

さらに、電磁クラッチ５４，５６は、駆動シャフト３８へのトルク伝達の制限により主要システムに対する付加的な利点を提供する。加えられたトルクが係合したクラッチ５４，５６の保持トルクを超過した場合、クラッチ５４，５６は、摩耗を最小限にするためにスリップし、不適切な取扱いの結果システム内で分離する。したがって、システムへの損傷は阻止される。

【符号の説明】

【0060】

１０ 顕微鏡
１２ スタンドベースボディ
１４ 旋回ユニット
１６ ハウジング
１８ ステージ
２０ 調整機構
２２ ベース
２４ 調整ユニット
２６ 手動の操作ユニット
２８ 電気的な駆動ユニット
３０ 定置のユニット
３２ 可動のユニット
３４ ハウジング
３６ スライド
３８ 駆動ユニット
４０ ラック・アンド・ピニオン機構
４２，４４ ノブ
４６ 第１の出力シャフト
４８ モータ
５０ 変速装置
５２ 第２の出力シャフト
５４，５６ クラッチ
６０ センサユニット
６２，６４ センサエレメント
Ｐ１ 方向
Ｌ 長手方向軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】