(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
[従来の技術]
従来の携帯型顕微鏡は、野外での観察を容易にするために、小型で軽量のものとなっている。特に、近年の携帯型顕微鏡は、ズーム機能を有し、観察対象物に光を当てるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)ライトを備えるものがある。
【0003】
但し、従来の携帯型顕微鏡では、LEDライトを観察対象物の上から照射するもので、下から照射するものとはなっていない。観察対象物によっては下から照射した方が観察し易いものがある。
【0004】
[関連技術]
尚、関連する先行技術として、特許第5993499号公報「携帯型顕微鏡装置」(特許文献1)、特開2017−037309号公報「顕微鏡モジュール及び顕微鏡装置」(特許文献2)、特開2017−138598号公報「サンプルキャリアモジュール及び携帯型顕微鏡装置」(特許文献3)、特開2017−138603号公報「反射型顕微鏡モジュール及び反射型顕微鏡装置」(特許文献4)、実公昭61−36968号公報「携帯用の小型顕微鏡」(特許文献5)がある。
【0005】
特許文献1,3には、スマートフォンに搭載する携帯型顕微鏡であって、スマートフォンで撮影して観察することが示されている。但し、特許文献1では、光源は備えるものの、焦点を合わせる機構を備えていない。
特許文献2には、スマートフォンに取り付ける顕微鏡モジュールが示されている。但し、焦点を調整する機構は備えていない。
【0006】
特許文献4には、反射型顕微鏡モジュールをクリップ状の取付具で固定する反射型顕微鏡装置が示されている。
特許文献5には、プレパラートを載せて焦点を調整する機能を備える携帯用の小型顕微鏡が示されている。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る携帯型顕微鏡は、観察対象物を上から照射する第1の光源と、観察対象物を下から照射する光を出力する第2の光源とをスイッチで切り替え可能とし、観察対象物を下から照射するよう第2の光源からの光を導き、観察対象物を下から支える透過パネルを設けた構成とするものであり、観察対象物を照らすLEDライトの照射方向を上又は下のいずれかに選択でき、使い勝手を向上させることができるものである。
【0021】
[本顕微鏡:
図1〜4]
本発明の実施の形態に係る携帯型顕微鏡(本顕微鏡)について
図1〜4を参照しながら説明する。
図1は、本顕微鏡の正面図であり、
図2は、本顕微鏡の右側面図であり、
図3は、本顕微鏡の左側面図であり、
図4は、本顕微鏡の背面図である。
本顕微鏡は、略四角柱又は略楕円柱の形状をしており、底面、上面及び背面はほぼ平面となっている。
【0022】
[正面:
図1]
本顕微鏡の正面は、
図1に示すように、本体1の上面(平面)に接眼部11を備え、本体1の上部にズームレバー(倍率調整部)12を、中央部の下側に焦点調整ダイヤル(焦点調整部)15を、下部に対物ガイド部17を、底面に透過ライトパネル(透過パネル)21を有している。
そして、対物ガイド部1は、レンズ部18を覆うよう本体1に取り付けられている。
尚、対物ガイド部17と透過パネル21は、透明部材、例えば、アクリル樹脂で形成されている。各部の具体的な構成及び機能については後述する。
【0023】
[右側面:
図2]
本顕微鏡の右側面は、
図2に示すように、本体1のズームレバー12の横にLEDライトスイッチ13が形成され、対物ガイド部17内に第1のLEDライト19が形成され、背面には電池蓋16と、透過パネル21を底面側から背面側に移動させる回転可動部20が設けられている。
【0024】
[左側面:
図3]
本顕微鏡の左側面は、
図3に示すように、
図2と対称的な形状をしており、相違する点は、本体1のズームレバー12の左側にUV(Ultra Violet)ライトスイッチ14が設けられている。
UVライトスイッチ14は、後述するUVライト22を点灯させるためのスイッチである。
【0025】
[背面:
図4]
本顕微鏡の背面は、
図4に示すように、下部において回転可動部20が突出し、上面との接続部分が曲面となっており、それ以外は平面となっている。
背面の中央部分には電池蓋16が形成されており、その電池蓋16を取り外すと、電池を出し入れできるようになっている。
【0026】
[透過パネルの動き:
図5〜7]
本顕微鏡における透過パネル21の動きについて
図5〜7を参照しながら説明する。
図5は、本顕微鏡を底面側から見た概略図であり、
図6は、透過ライトパネルを押し上げた右側面図であり、
図7は、透過ライトパネルを押し上げた斜視図である。
透過パネル21は、その端部が、本体1の背面の下部に形成された回転可動部20に接続し、底面と背面を接続する辺部分を中心に約270°回転し、底面から背面までの間を回転移動できるようになっている。
【0027】
図5では、底面全体に透過パネル21が配置された状態を示している。
図6,7では、透過パネル21が、背面に接触するよう回転可動部20を中心に回転して移動した(押し上げられた)状態を示している。
尚、
図7では、接眼部11の窪み部分(凹部)が明確に現れている。
【0028】
ここで、透過パネル21の機能を簡単に説明する。
第1に、透過パネル21は、第1のLEDライト19と第2のLEDライト23の切り替えスイッチとして動作する。
第2に、透過パネル21は、第2のLEDライト23からの光を導入してレンズ部18側に放出する。
第3に、透過パネル21は、対物ガイド部17との間に観察対象物を搭載したプレパラートを挿入できる隙間を形成する。
【0029】
[底面:
図8]
次に、本顕微鏡の透過パネル21を本体1の背面に押し上げた場合の底面について
図8を参照しながら説明する。
図8は、底面部の一部概略図である。
底面部は、
図8に示すように、本体1の正面側となる円形部分にレンズ部18が設けられ、背面側に向かって第1の光源となる第1のLEDライト19、第2の光源となる第2のLEDライト23、UVライト22の順で設けられている。
【0030】
第1のLEDライト19は、本体1が設置される設置面に対して斜めに形成された傾斜部分に設けられるが、第2のLEDライト23及びUVライト22は、本体1が設置される設置面に平行な底面(水平面)に設けられる。
【0031】
[本顕微鏡の各部]
次に、本顕微鏡の各部の構成及び機能について具体的に説明する。
[本体1]
本顕微鏡の本体1は、略四角柱又は略楕円柱の形状をしており、具体的には正面側が円柱になっており、背面側が四角柱となっていて、円柱と四角柱が接続されて一体に形成された形状となっている。
尚、円柱状の部分に、顕微鏡のレンズ部18が内蔵されている。
【0032】
[接眼部11]
接眼部11は、本体1の上面で正面側に設けられ、レンズ部18に接続している。レンズ部18の構造については後述する。
【0033】
[ズームレバー12]
ズームレバー(倍率調整部)12は、倍率を調整(変更)するための外側に突出したレバーであり、右側面から左側面の動作領域を移動可能となっており、その動作領域を移動することで倍率を調整している。そして、そのズームレバー12の下側に倍率の目盛が印刷されている。
【0034】
尚、ズームレバー12は、特定の倍率、例えば、印刷された倍率部分で一時的に動作が停止するロック機能を備えている。具体的には、レバー部分が特定倍率に到達すると、内部で引っ掛かる構成を有するようにすることで実現できる。
【0035】
[LEDライトスイッチ13]
LEDライトスイッチ13は、右側面においてズームレバー12の横に設けられており、当該LEDライトスイッチ13を押下するとオンになり、透過パネル21の位置によって第1のLEDライト19又は第2のLEDライト23のいずれかが発光(点灯)し、再度、LEDライトスイッチ13を押下するとオフとなり、点灯していたLEDライトが消灯する。
【0036】
LEDライトスイッチ13は、1回目に押すとオンとなり、2回目に押すとオフとなるようにしている。これは、スイッチを押し続ける構成とすると、観察対象物を観察する際に、ズームレバー12及び焦点調整ダイヤル15を操作するのが困難となるためである。
【0037】
具体的には、透過パネル21が押し下げられて、本体1の底面の位置にあるときには、LEDライトスイッチ13がオンになると、第2のLEDライト23が発光し、透過パネル21の内部を光が通過して、観察対象物を搭載したプレパラートが設置されている場合には、観察対象物を下側から光を照射することになる。
【0038】
また、透過パネル21が押し上げられて、本体1の背面の位置にあるときは、LEDライトスイッチ13がオンになると、第1のLEDライト19が発光し、観察対象物を上から照射することになる。
尚、透過パネル21が、底面に配置されている以外は、LEDライトスイッチ13のオンにより第1のLEDライト19が発光するものとなっている。
【0039】
[UVライトスイッチ14]
UVライトスイッチ14は、左側面においてズームレバー12の横に設けられており、当該UVライトスイッチ14を押下し続けている間のみオンとなり、底面に設けられたUVライト22を点灯し、UVライトスイッチ14から指を離すと、UVライト22は消灯する。
UVライト22は、接眼部11を覗いて顕微鏡による観察を行うものではないため、節電を考慮してスイッチを押し続けている間をオン状態としたものである。
【0040】
[焦点調整ダイヤル15]
焦点調整ダイヤル(焦点調整部)15は、焦点を調整するためのダイヤルを回転させることによって焦点の調整を行う。焦点調整の操作がし易いように、表面に縦方向の突起(凸部)が複数形成されている。
【0041】
[電池蓋16]
電池蓋16は、スライドさせることで開閉させることができ、本体1の内部には、例えば、単三電池1本を収納できるようになっている。
その電池が、第1のLEDライト19、UVライト22及び第2のLEDライト23の電源となっている。
【0042】
[対物ガイド部17]
対物ガイド部17は、透明素材でレンズ部18の周囲を囲むように形成されており、本体1の設置面に密着するものである。つまり、観察対象物の上に本顕微鏡を載せて観察する場合には、観察対象物に密着し、観察対象物がプレパラートに搭載されている場合には、プレパラートに接触するものとなる。
【0043】
[レンズ部18]
レンズ部18は、対物ガイド部17内に突出した形状となっているが、接眼部11の内部のレンズから突出した先端部まで一連の形状で、ズームレバー12、焦点調整ダイヤル15での倍率と焦点の調整に連動して動作するものである。
【0044】
[第1のLEDライト19]
第1のLEDライト19は、対物ガイド部17内で本体1の傾斜面に形成され、上述したように、透過パネル21が底面に設置されていない場合に、LEDライトスイッチ13をオンすると、発光し、観察対象物を上から照射すると同時に簡易なライトとしても使用可能である。
【0045】
[回転可動部20]
回転可動部20は、透過パネル21を回転させるための構成であり、本体1の底面と背面との接続部分に回転軸を備えている。透過パネル21の端辺が回転軸を中心に回転する構成で、その回転動作により透過パネル21を底面から背面まで回転移動させることができる。
【0046】
そして、透過パネル21が、回転可動部20で回転動作することにより第1のLEDライト19と第2のLEDライト23の点灯を切り替えるスイッチとなっている。この切り替えスイッチの詳細な構成及び動作については後述する。
【0047】
[透過パネル21]
透過ライトパネル(透過パネル)21は、透明素材で形成されており、回転可動部20の回転軸に端辺が接続している。具体的には、透過パネル21の端辺において回転軸が貫通している。
透過パネル21は、回転可動部20の回転軸を中心に回転移動し、押し下げられて底面側に配置され、押し上げられて背面側に配置される。
また、透過パネル21は、第2のLEDライト23からの光を内部に導き、観察対象物に向けて照射するものとなっている。透過パネル21の具体的な構成については後述する。
【0048】
[UVライト22]
UVライト22は、底面に設けられており、紫外線で光るものを探すためのもので、例えば、鉱物、植物又は郵便物のバーコード等がライトの光の照射で光るのを確認できるものである。
UVライト22は、UVライトスイッチ14を押下することで発光し、押下を止めると発光を停止するようになっている。
【0049】
[第2のLEDライト23]
第2のLEDライト23は、第1のLEDライト19とUVライト22との間で底面に設けられている。
第2のLEDライト23は、透過パネル21が底面に配置されている場合に、LEDライトスイッチ13をオンにすると、発光し、透過パネル21を介して観察対象物を下から照射する。
【0050】
[本顕微鏡の操作]
本顕微鏡の操作について観察対象物をプレパラートに搭載して観察を行う場合を簡単に説明する。
観察対象物によってLEDライトを上から照射した方がよいか、下から照射した方がよいかを判断し、上から照射する場合には、透過パネル21を押し上げて背面側に配置する。
そして、プレパラートの上に本体1の底面を置き、レンズ部18が観察対象物に向くよう位置合わせ行う。
【0051】
その後、LEDライトスイッチ13をオンにして第1のLEDライト19を発光させ、ズームレバー12で倍率を調整し、接眼部11を覗きながら焦点調整ダイヤル15で焦点の調整を行い、観察対象物の様子を観察する。
【0052】
観察対象物を下から照射する場合には、透過パネル21を押し下げて本体1の底面側に配置し、対物ガイド部17と透過パネル21との間に形成される隙間に、プレパラートを差し込み、レンズ部18が観察対象物に向くよう位置合わせ行う。
【0053】
その後、LEDライトスイッチ13をオンにして第2のLEDライト23を発光させ、ズームレバー12で倍率を調整し、接眼部11を覗きながら焦点調整ダイヤル15で焦点の調整を行い、観察対象物の様子を観察する。
【0054】
[LEDライトの切り替え及び透過パネルの構造:
図9,10]
次に、本顕微鏡における特徴的な内部構造について
図9,10を参照しながら説明する。
図9は、透過ライトパネルを押し下げた場合の断面説明図であり、
図10は、透過ライトパネルを押し上げた場合の断面説明図である。
本体1の内部では、電池を搭載する基板24が設けられ、基板24に第1のLEDライト19、UVライト22及び第2のLEDライト23が搭載されている。
【0055】
[LEDライトの切り替え構造]
更に、基板24には、接触スイッチ25が搭載され、そのオン/オフを制御する動作スイッチ26が内部に形成されている。
接触スイッチ25は、動作スイッチ26に押されてオンとなり、電池の電源が第2のLEDライト23に供給されるよう切り替わり、動作スイッチ26が離れてオフとなり、電源が第1のLEDライト19に供給されるよう切り替わる。
【0056】
動作スイッチ26は、
図9に示すように、三角形の形状をしており、頂点付近の基板24側の接触面26aが接触スイッチ25に接触することで接触スイッチ25がオンになる。
動作スイッチ26は、右下の角部を中心に回転する構成である。動作スイッチ26の左下の角部は、略水平方向に延長して突出した突出部26bを備えている。
【0057】
図9に示すように、透過パネル21が底面の位置にあるときは、動作スイッチ26の突出部26bが透過パネル21の回転可動部20側で押し上げられて、動作スイッチ26が右側に傾き、接触面26aが接触スイッチ25に接触し、接触スイッチ25がオンとなり、第2のLEDライト23側に切り替わる。つまり、LEDライトスイッチ13がオンになると、第2のLEDライト23が点灯することになる。
【0058】
尚、接触スイッチ25は、動作スイッチ26が軽く接触しただけではオンにはならず、透過パネル21が底面に配置された状態になると、動作スイッチ26が強く接触してオンになるものである。
【0059】
また、
図10に示すように、透過パネル21が背面の位置にあるときは、動作スイッチ26の突出部26bが透過パネル21によって押し上げられなくなるので、突出部26bが水平に戻って、接触面26aが接触スイッチ25から離れることになり、接触スイッチ25がオフとなり、第1のLEDライト19側に切り替わる。つまり、LEDライトスイッチ13がオンになると、第1のLEDライト19が点灯することになる。
【0060】
[透過パネルの構造]
透過パネル21は、
図9に示すように、底面側に位置するときに、対物ガイド部17との間に、隙間が形成されるようになっている。その隙間に観察対象物が搭載されたプレパラートを挿入することができ、観察対象物を下から支えるようになっている。
また、透過パネル21は、
図9に示すように、第2のLEDライト23の真下ではなく、回転可動部20側に寄った位置の裏面に溝(第1の凹部)21aが形成されている。
【0061】
第1の凹部21aは、V字形状で、透過パネル21の幅全体に亘って形成されるのではなく、透過パネル21の短辺に並行に中心部分に細長く形成されている。但し、当該凹部の最も深い部分は少し平らになっている。透過パネル21の裏面に形成されたV字形状(
図9では逆V字形状)の斜面上に第2のLEDライト23が位置するようになっている。
第2のLEDライト23から発光された光は、透過パネル21の第1の凹部21aの斜面で反射して透過パネル21の内部に導かれる。
【0062】
更に、レンズ部18の略真下の位置にも、透過パネル21の裏面に同様のV字形状の溝(第2の凹部)21bが形成されている。当該凹部も透過パネル21の短辺に並行に細長く形成されている。具体的には、第2の凹部21bの右上がり斜面がレンズ部18の真下となるようになっている。
透過パネル21内に導かれた第2のLEDライト23からの光は、第2の凹部21bの斜面で反射されてレンズ部18側に放出され、観察対象物の下から光を照射するものとなっている。
【0063】
[透過パネルの改良:
図11]
次に、本顕微鏡における透過パネルの改良について
図11を参照しながら説明する。
図11は、透過ライトパネルの改良を示す概略図である。
図11では、本体1を横倒し、透過ライトパネル(透過パネル)21を本体1の底面に移動させる途中を示している。
改良に係る透過パネル21は、
図11に示すように、押し下げられて対物ガイド17に対向する面の周囲にU字状にプレパラートの滑り止め部21cが形成されている。ここで、滑り止め部21cは、分かり易くするために黒色で表示しているが、実際は透明又は半透明となっている。
尚、
図11に示す滑り止め部21cのU字状の線の幅をより広くした形状としてもよい。
【0064】
滑り止め部21cは、ポリウレタンの材料となる樹脂を印刷処理することで形成されるものである。具体的には、ポリウレタン用の樹脂の材料としては、ポリウレタン用ポリオールであり、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール等を用いている。特に、本顕微鏡では、アジピン酸等の二塩基酸とエチレングリコール等の多価アルコールを縮合させ、末端を水酸基とした化合物で、分子量もある程度自由に変えることができるポリエステルポリオールを用いている。
【0065】
透過パネル21において、観察対象物を下から支える面に滑り止め部21cを形成したことにより、対物ガイド17と押し下げられた透過ライト21との間にプレパラートが挿入された場合に、観察者が本顕微鏡に誤って触れてしまっても、透過パネル21上のプレパラートが簡単にずれて動いてしまうことがなく、安定して観察を行うことができる効果がある。
【0066】
[実施の形態の効果]
本顕微鏡によれば、観察対象物を上から照射する第1のLEDライト19と、観察対象物を下から照射する光を出力する第2のLEDライト23とを透過パネル21、接触スイッチ25と動作スイッチ26で切り替え可能とし、観察対象物を下から照射するよう第2のLEDライト23からの光を導き、観察対象物を下から支える透過パネル21を設けたものであり、観察対象物を照らす光の照射方向を上又は下のいずれかに選択でき、使い勝手を向上させることができる効果がある。