可鬆開/可替換的顯微鏡微調焦旋鈕的製作方法
2023-05-30 02:22:41
專利名稱：可鬆開/可替換的顯微鏡微調焦旋鈕的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及顯微鏡的使用，特別涉及一種用來控制顯微鏡鏡臺移動的機構，並且更特別地涉及一種用來調節顯微鏡鏡臺的垂直移動的機構。
背景技術：
眾所周知，顯微鏡是一種用來觀察、檢測和研究微小物體的光學儀器。有多種不同類型的顯微鏡，每一種都具有其特殊的應用。各種各樣的顯微鏡包括但不限於複式顯微鏡、體視顯微鏡、共焦顯微鏡、倒像顯微鏡、以及雷射顯微鏡，等等。
顯微鏡通常利用鏡臺來將樣品定位於光程之內。可以通過前後、左右和上下移動鏡臺來對一個物體進行操縱。左右、前後以及上下軸線在習慣上分別稱為x、y和z。
通常，調焦機構通過調節鏡臺高度來行使作用。通過改變樣品的高度，使用顯微鏡的技術人員可以聚焦來觀察樣品Z軸線內的不同深度。
為了調節x或y位置，使用者必須使用一種可以執行此移動的鏡臺控制機構。典型地，x和y調節通過一個單一機構來完成。而且，該機構位於鏡臺的下面並在其一側。
由於使用顯微鏡的技術人員的多樣性，所以需要左手調節式和右手調節式鏡臺。鏡臺控制機構的位置要處於與使用者的慣用手相匹配的鏡臺一側。更加複雜的問題是，一個實驗室可能有一個慣用左手的和一個慣用右手的使用者共用一個單一顯微鏡。
必須使鏡臺構造匹配於使用顯微鏡的技術人員的慣用手給產品的生產帶來了困難。每個顯微鏡一定是左手調節式或者右手調節式的顯微鏡。當裝配完成後，改變其構造需要相當長的拆卸和重新組裝時間，還需要一個完整的附加鏡臺機構。這一問題也要求顯微鏡生產者保留有左手調節式和右手調節式的鏡臺組件的庫存。
因此，本專利申請的受讓人對顯微鏡進行了改進，它包括一個鏡臺驅動組件，根據使用顯微鏡的技術人員的需要容易地將其移動並固定於顯微鏡鏡臺的相對側。在受讓人同時提交的一份申請中對這種顯微鏡作了描述，該申請名稱是″可替換的顯微鏡鏡臺驅動組件″，該申請結合於此作為參考。
由於上述可替換鏡臺驅動組件的改進，因此還需要一種可以容易地鬆開並固定於顯微鏡/顯微鏡鏡臺的相對側的調焦旋鈕。
發明內容
本發明涉及一種具有至少一個用來影響顯微鏡參數的調節裝置的顯微鏡。在一個優選實施例中，調節裝置包括至少一個用來聚焦物體平面的調焦裝置。調焦裝置包括粗調焦和微調焦旋鈕。粗調焦和微調焦旋鈕共軸並且可以相對於彼此獨立地旋轉調節。微調焦旋鈕以可鬆開的方式固定於調焦裝置。在一個優選實施例中，微調焦旋鈕包含有適合與調焦裝置的可旋轉聚焦驅動裝置的互補吸磁裝置結合的磁性裝置。在一個優選實施例中，顯微鏡包括至少兩個調節裝置，例如，設置於顯微鏡相對側之上的調焦裝置。
因此，本發明的一個目的是提供一種用來調節顯微鏡參數的改進的裝置。
本發明的另一個目的是提供一種用來對顯微鏡調焦的改進的裝置，使用者可以容易地對該裝置進行調整。
本發明還有一個目的是提供一種用來對顯微鏡調焦的改進的裝置，使用者可以根據其用左手或用右手的習慣來容易地進行調整。
對於本領域的一般技術人員來說，通過結合附圖和所附的權利要求書閱讀本發明的詳細描述，可以容易地明了本發明的這些和其它目的、特徵和優點。
現在將在結合附圖的本發明的詳細描述中更加全面地說明本發明的特徵和操作方法，在圖中圖1是使用依照本發明的可替換顯微鏡鏡臺驅動組件及可替換微調焦旋鈕的典型的複式顯微鏡的正面透視圖；圖2是圖1中顯微鏡的後面透視圖，不過另外用「虛線」示出可替換顯微鏡驅動組件和微調焦旋鈕之間的幹涉；圖3是依照本發明的粗調焦旋鈕和可旋轉調焦驅動裝置的透視圖；圖4是依照本發明的長形微調焦旋鈕的透視圖；圖5是圖3中的粗調焦旋鈕和可旋轉調焦驅動裝置的主視圖；圖6是圖4中的長形微調焦旋鈕的後視圖；圖7是依照本發明的粗調焦旋鈕和可旋轉調焦驅動裝置的透視圖；圖8是依照本發明的操作上設置為固定在顯微鏡的與長形微調焦旋鈕相對側上的縮短的微調焦旋鈕的透視圖；圖9是依照本發明的顯微鏡的一個可選實施例的正面透視圖；圖10是依照本發明的顯微鏡的一個可選實施例的後面透視圖；圖11是依照本發明的粗調焦旋鈕和可旋轉調焦驅動裝置的透視圖；圖12是依照本發明的可卸式微調焦旋鈕的一個可選實施例的透視圖；以及圖13和14分別是依照本發明的可卸式微調焦旋鈕的另一可選實施例的分解透視圖。
具體實施例方式
首先應該清楚儘管本發明涉及一種「可鬆開/可替換的顯微鏡微調焦旋鈕」，但是本專利申請的受讓人已經對顯微鏡做了某些其它的改進，在名稱為「可替換的顯微鏡鏡臺驅動組件」、「用來運載顯微鏡的裝置」、「按照人體工程學設置的物鏡調節控制」、「屏蔽的人體工程學顯微鏡鏡臺」和「顯微鏡的照明組件」的美國專利申請中，對上述的改進作了描述，這些申請由本專利申請的受讓人同時提交，並且這些申請全部結合於此作為參考。
另外，首先還應該清楚不同附圖中的相同標號代表的是本發明的相同構件。雖然本發明是針對目前認為是優選的實施例來進行描述的，但是，應該明白所要求保護的本發明並不僅限於所公布的實施例。在下面的描述中，措辭「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」，以及它們的派生和引伸詞，應當從站立於圖1所示的顯微鏡的前面從而通過目鏡觀察的人的角度加以理解。
本發明從廣義上來說包括用來調節顯微鏡參數的調節裝置。在一個優選實施例中，調節裝置包括顯微鏡的調焦裝置，其中調焦裝置包括粗調焦旋鈕和微調焦旋鈕，用來垂直移動顯微鏡鏡臺。在一個優選實施例中，調焦裝置放置於顯微鏡的相對側，例如左右側，並且每個調焦裝置的微調焦旋鈕可以選擇性地從調焦裝置鬆開並重新固定於相反側的調焦裝置。在一個特別優選的實施例中，微調焦旋鈕以可鬆開的方式固定於調焦裝置的一個調焦驅動裝置，並且微調焦旋鈕中的一個的軸長度大於另一個。因此，本發明優選地用於包括如上所述的可替換鏡臺驅動機構的顯微鏡，這樣，根據顯微鏡的使用者放置有可替換鏡臺驅動裝置的一側，可以容易地將具有更大軸長度的微調焦旋鈕從顯微鏡的一側變換到另一側。但是，應該明白，本發明也可以應用於不帶有可替換鏡臺驅動裝置的顯微鏡。
現參照附圖，圖1顯示顯微鏡10的一般構造。在該圖中可以看到，顯微鏡10一般包括安裝臺架12，在其上安裝著顯微鏡各部件。在所示的實施例中，觀察主體14是雙目的，包括主體和兩個目鏡16。觀察主體與本發明的關係不大，其適合於用在構造有任何類型的觀察主體(單目的、雙目的、三目的、視頻的，等等)的顯微鏡。物鏡18安裝於透鏡旋轉盤20。顯微鏡10還包括可替換顯微鏡鏡臺系統22，它安裝在臺架12上。可替換顯微鏡鏡臺系統22包括載片託臺25、鏡臺24和驅動機構26。載片託臺25結合在鏡臺系統22內，使得能夠觀察到承載樣品的載物片28的移動。粗調焦旋鈕30以及短的和長的微調焦旋鈕32、34分別可以相對於彼此獨立地旋轉，也就是說，粗調焦旋鈕30可以相對於微調焦旋鈕32和34獨立旋轉。在一個實施例中，粗調焦旋鈕30順應於轉動粗調焦驅動軸45，微調焦旋鈕32和34順應於轉動微調焦驅動軸43，微調焦驅動軸43與粗調焦驅動軸45是共軸的(參看圖13)。在使用中，粗調焦旋鈕30以及短的和長的微調焦旋鈕32和/或34的旋轉使一根或多根驅動軸43和45(參看圖13)轉動來導致鏡臺24上下移動。鏡臺12的垂直移動導致載片28在聚焦於物體平面上的顯微鏡的光程內移動。圖中表示粗調焦旋鈕30以及短的和長的微調焦旋鈕32和34安置在臺架12的側面。
現參照圖2，顯微鏡10包括可替換鏡臺系統22，其操作上設置為允許使用顯微鏡的技術人員根據其用手習慣選擇性地將鏡臺驅動機構26從顯微鏡的一側移到另一側。另外，顯微鏡10還從人體工程學的角度進行設計以防止和/或最大程度地減少使用顯微鏡的技術人員探身用一隻胳膊去調節x、y或z鏡臺位置。因此，為了防止使用者的這種「探身」，當鏡臺/樣品被放置到「中間」位置並且與光束路徑對準時，鏡臺驅動機構26的縱軸與粗、微調焦旋鈕30、32和34的縱軸相互交叉。而且，如果鏡臺驅動機構26構造為這種形式，當鏡臺前後移動時它就不會離開粗調焦旋鈕30的圓周。
在一個具有如此結構的顯微鏡內，在使用顯微鏡的技術人員將鏡臺驅動機構26放置在顯微鏡的與長的微調焦旋鈕34相同的一側的情況下，這兩個結構傾向於相互產生幹涉，如圖2中鏡臺驅動機構26的「虛線」示意所示。因此，使用顯微鏡的技術人員必須可以容易地將微調焦旋鈕32、34從顯微鏡的一側移到另一側，以適應於新放置的鏡臺驅動機構26。
如圖3-8中所示，微調焦旋鈕32和34可以根據需要選擇性地鬆開並固定於顯微鏡的左右側，即相對側。在一個優選實施例中，微調焦旋鈕以可鬆開的方式固定於可旋轉調焦驅動裝置36，它包括安置於顯微鏡臺架每一側的轂。可旋轉調焦驅動裝置36相對於粗調焦旋鈕30獨立旋轉並且可以互接於垂直鏡臺驅動機構(未示出)的微調焦驅動軸43(參看圖13)來促使顯微鏡鏡臺垂直移動。因此，可旋轉調焦驅動裝置36主要用於快速聚焦於樣品。在一個優選實施例中，可旋轉調焦驅動裝置36包括一種吸磁材料，如鐵磁不鏽鋼，還具有一個圓周40。可旋轉調焦驅動裝置36包含有一個或多個固定裝置38，在該例中它包括多個銷釘接收件，用來將微調焦旋鈕32和34調準並以可鬆開的方式固定到其上。
如圖4、6和8所示，在一個優選實施例中，微調焦旋鈕適合於以可鬆開的方式固定於可旋轉調焦驅動裝置，從而可以很快地調節鏡臺高度。優選地，微調焦旋鈕32和34用一種非鐵磁材料製成並且包括箍圈部分42。箍圈部分42配合於可旋轉調焦驅動裝置36的圓周40周圍。微調焦旋鈕32和34還包括一個或多個互補固定裝置44，在該例中它包括多個定位並成型為與固定裝置38互補配合的銷釘件。磁鐵46靠近每個互補固定裝置44的終端固定。磁鐵46在微調焦旋鈕和可旋轉調焦驅動裝置之間提供了吸引力，從而使微調焦旋鈕充分固定到其上，並允許可旋轉調焦驅動裝置轉動。由此可見，微調焦旋鈕可以根據使用者的用手習慣容易地拆卸並重新固定到顯微鏡的更適宜的一側。
現參照圖9-12，本發明的一個可選實施例可以構造為包括微調焦旋鈕33，其設置在顯微鏡的與鏡臺驅動機構26相同的一側，從而可以在顯微鏡的相同一側完成顯微鏡鏡臺沿x、y和z方向的調節，特別是微調焦調節。如圖9、10和12中更清楚地顯示，微調焦旋鈕33表示為設置在顯微鏡的與鏡臺驅動機構26相同的一側。微調焦旋鈕33基本類似於微調焦旋鈕32和34，除了微調焦旋鈕33的箍圈部分42的寬度小於微調焦旋鈕32和34的箍圈部分42的寬度以外。微調焦旋鈕33的箍圈部分32的寬度的這種減小使旋鈕能夠更加容易和符合人體工程學地配合於調焦驅動裝置36和鏡臺驅動裝置26之間。從而可以用一隻手在顯微鏡的同側完成x、y和z鏡臺調節。還應該清楚，可以將箍圈部分32形成錐形從而微調焦旋鈕33包括一個平截頭。另外，本領域的一般技術人員應該清楚，雖然圖9-12示出微調焦旋鈕33包括一個充分滾花的表面，但是微調焦旋鈕33的表面可以包括其它的用來提高握持性的裝置，或者包括將這種旋鈕與粗調焦旋鈕區別開來的平滑表面。
本發明的另一個實施例可以構造為包括一個可旋轉調焦驅動裝置，它凹置於粗調焦旋鈕30內，能夠隨其獨立地轉動，並構造為防止損害高精密度的內部顯微鏡調焦驅動/傳動裝置。現參照圖13和14，根據本發明的顯微鏡可以構造為包括粗調焦旋鈕30、凹置在粗調焦旋鈕30內並且能夠相對於粗調焦旋鈕30獨立旋轉的可旋轉調焦驅動裝置48、以及微調焦旋鈕49。在此實施例中，可旋轉調焦驅動裝置48包括一個平的外表面，其可以固定於微調焦驅動軸43，該軸與粗調焦驅動軸45同軸。可旋轉調焦驅動裝置48可以通過緊固螺絲41固定於微調焦驅動軸43。應該清楚，可旋轉調焦驅動裝置48的外表面構造為不包括銷釘接收件，而優選地由一種吸磁材料製成，從而緊固於微調焦旋鈕49的銷釘44的磁鐵46可以吸引地固定到其上。微調焦旋鈕49的磁鐵46與可旋轉調焦驅動裝置48的吸磁表面之間的磁引力是使顯微鏡操作者可以通過轉動旋鈕49來精細地調節顯微鏡的物體平面的作用力。然而，當達到調焦的上下聚焦極限時，磁鐵46與可旋轉調焦驅動裝置48之間的磁力也是允許微調焦旋鈕49在其上滑動旋轉的作用力。這樣，因為當達到調焦的上下極限時微調焦旋鈕適合於在微調焦驅動裝置上旋轉，所以可以防止對高精密的內部顯微鏡調焦驅動/傳動機構的損害，這種損害在例如當顯微鏡目鏡降至載物片上的最低點時會產生。
最後，本領域的一般技術人員應該清楚，雖然本發明的一個優選實施例包括吸磁材料以使微調焦旋鈕從顯微鏡的一側容易地移到另一側，但是也可以代之以其它合適的材料來獲得同樣的效果。例如，微調焦旋鈕和/或可旋轉調焦驅動裝置可以包括鉤和環式扣件、彈性球/鎖槽組件、離合組件、壓配合等等，用來以可鬆開的方式將微調焦旋鈕固定於可旋轉調焦驅動裝置。也可以提供其它裝置來當達到上下顯微鏡聚焦極限時使調焦旋鈕在其驅動裝置上旋轉。另外，本領域的一般技術人員應該清楚，雖然本說明書主要舉例說明了與具有較小寬度的微調焦旋鈕相關的長的微調焦旋鈕，但是，本發明的各種微調焦旋鈕也可以根據使用者需要相互替換。
由此可見，有效地實現了本發明的目的，雖然對於本領域的一般技術人員來說，會容易地明了對本發明的各種變化和修改，但這些變化落在如權利要求書限定的本發明的實質和範圍之內。
權利要求
1.一種可卸式可替換調節旋鈕，所述調節旋鈕能夠磁性地固定於調節裝置。
2.如權利要求1所述的調節旋鈕，其特徵在於調節裝置包括可旋轉軸。
3.如權利要求1所述的調節旋鈕，適合於互補地磁吸引接合於所述調節裝置。
4.如權利要求1所述的調節旋鈕，其特徵在於所述調節裝置包括調焦裝置。
5.一種顯微鏡，包括調節裝置和可卸式可替換調節旋鈕，所述調節旋鈕能夠磁性地固定於所述調節裝置。
6.如權利要求5所述的顯微鏡，其特徵在於所述調節裝置包括可旋轉軸。
7.如權利要求5所述的顯微鏡，其特徵在於所述調節旋鈕適合於互補地磁吸引接合於所述調節裝置。
8.如權利要求5所述的顯微鏡，其特徵在於所述調節裝置包括調焦裝置。
9.如權利要求5所述的顯微鏡，包括第二調節裝置。
10.如權利要求9所述的顯微鏡，其特徵在於所述第二調節裝置包括第二調焦裝置。
11.如權利要求9所述的顯微鏡，其特徵在於所述可卸式可替換調節旋鈕磁性地固定於所述第二調節裝置。
12.一種顯微鏡，包括調節裝置，其包括第一調節旋鈕和可卸式調節旋鈕，所述第一調節旋鈕和所述可卸式調節旋鈕共軸並且相對於彼此獨立旋轉。
13.如權利要求12所述的顯微鏡，其特徵在於所述調節裝置包括含有旋轉軸的調焦驅動裝置。
14.如權利要求12所述的顯微鏡，其特徵在於所述可卸式調節旋鈕以可鬆開的方式固定於所述調焦驅動裝置。
15.如權利要求13所述的顯微鏡，其特徵在於所述可卸式調節旋鈕通過第一裝置和第二裝置固定於所述調焦驅動裝置，其中所述第一裝置設置為防止所述可卸式調節旋鈕從其軸向脫離的分離運動，所述第二裝置傾向於允許所述調焦驅動裝置隨所述可卸式調節旋鈕旋轉。
16.如權利要求15所述的顯微鏡，其特徵在於所述第一裝置是磁性的。
17.如權利要求16所述的顯微鏡，其特徵在於所述第二裝置包括軸向延伸於所述可卸式調節旋鈕的銷釘件和互補地軸向延伸於所述調焦驅動裝置的銷釘接收件。
18.如權利要求17所述的顯微鏡，其特徵在於所述銷釘件和銷釘接收件中的一個由磁性材料製成，所述銷釘件和所述銷釘接收件中的另一個由吸磁材料製成。
19.如權利要求18所述的顯微鏡，其特徵在於所述調焦驅動裝置操作上設置為導致顯微鏡鏡臺垂直移動。
20.如權利要求19所述的顯微鏡，包括至少兩個調節裝置，並且兩個可卸式調節旋鈕設置在所述顯微鏡的相對側上。
21.如權利要求20所述的顯微鏡，其特徵在於所述可卸式調節旋鈕中的一個的軸長度大於另一個。
22.一種顯微鏡，包括第一調焦裝置，其包括第一可卸式調節旋鈕和第一調焦驅動裝置；第二調焦裝置，其包括第二可卸式調節旋鈕和第二調焦驅動裝置；其中所述第一、第二可卸式調節旋鈕中的每一個可鬆開地並可選地固定於所述第一和第二調焦驅動裝置中的一個，並且所述第一和第二調節旋鈕中的一個的軸長度大於另一個。
23.如權利要求22所述的顯微鏡，其特徵在於所述第一和第二可卸式調節旋鈕中的每一個通過其與所述第一和第二調焦驅動裝置的每一個之間的磁吸力以可鬆開的方式固定於所述第一和第二調焦驅動裝置的每一個。
24.如權利要求22所述的顯微鏡，其特徵在於所述第一和第二可卸式調節旋鈕中的每一個通過銷釘件和銷釘接收件以可鬆開的方式固定於所述第一和第二調焦驅動裝置的每一個。
25.如權利要求24所述的顯微鏡，其特徵在於所述第一和第二可卸式調節裝置通過軸向延伸於每個所述第一和第二調節裝置及每個所述第一和第二調焦驅動裝置的銷釘件和銷釘接收件以可鬆開的方式固定於所述第一和第二調焦驅動裝置的每一個；所述銷釘件和銷釘接收件中的一個由磁性材料製成並且另外一個由吸磁材料製成。
26.如權利要求22所述的顯微鏡，其特徵在於所述第一和第二調焦驅動裝置設置於所述顯微鏡的相對側。
27.一種結合有可替換鏡臺驅動組件的顯微鏡，包括第一調焦裝置，其包括第一粗調焦旋鈕和第一可卸式微調焦旋鈕；第二調焦裝置，其包括第二粗調焦旋鈕和第二可卸式微調焦旋鈕；以及至少第一和第二調焦驅動裝置；其中所述第一和第二可卸式微調焦旋鈕可鬆開地並可選地固定於所述至少第一和第二調焦驅動裝置中的每一個。
28.如權利要求27所述的顯微鏡，其特徵在於所述至少第一第二調焦驅動裝置設置於所述顯微鏡的相對側，並且所述第一和第二可卸式微調焦旋鈕中的一個的軸長度大於另一個的軸長度。
29.如權利要求28所述的顯微鏡，其特徵在於所述可卸式微調焦旋鈕中的每一個通過其與所述至少第一和第二調焦驅動裝置中的每一個之間的磁吸力可鬆開地並可選地固定於所述至少第一和第二調焦驅動裝置中的每一個。
30.如權利要求29所述的顯微鏡，其特徵在於所述第一和第二微調焦裝置中的每一個通過銷釘件和銷釘接收件可鬆開地並可選地固定於所述至少第一和第二調焦驅動裝置中的每一個。
31.如權利要求30所述的顯微鏡，其特徵在於所述第一第二可卸式微調焦旋鈕通過軸向延伸於所述第一和第二調焦驅動裝置的每一個的銷釘件和銷釘接收件以可鬆開的方式固定於所述至少第一和第二調焦驅動裝置，並且所述銷釘件和銷釘接收件中的一個由磁性材料製成，另一個由吸磁材料製成。
32.如權利要求28所述的顯微鏡，其特徵在於所述可卸式微調焦旋鈕中的一個的軸長度小於另一個，並且設置在所述顯微鏡的與顯微鏡鏡臺驅動機構相同的一側，軸長度小於另一個的所述可卸式微調焦旋鈕操作上設置為用來聚焦物體平面。
全文摘要
一種顯微鏡，包括至少一個用來聚焦物體平面的調焦裝置。調焦裝置包括第一和第二調節裝置。第一和第二調節裝置共軸並且能夠相對於彼此獨立地旋轉調節。第二調節裝置以可鬆開的方式固定於調焦裝置。在一個優選實施例中，第一調節裝置包括一個粗調焦旋鈕，第二調節裝置包括一個微調焦旋鈕。第二調節裝置優選地包含有磁性裝置，用來與調焦裝置的可旋轉調焦驅動裝置的互補吸磁裝置相配合。一個特別優選的實施例包括至少兩個調焦裝置，其中每個調焦裝置的第二調節裝置可以以可鬆開的方式連結於每個調焦裝置；根據需要處於顯微鏡的相對側的每一側上。
文檔編號G02B21/24GK1624518SQ200410095258
公開日2005年6月8日 申請日期2004年11月22日 優先權日2003年11月25日
發明者魯塞爾·博納文圖拉, 保羅·M·哈裡森, 肯尼斯·M·諾森 申請人:萊卡微系統韋茨拉爾有限公司