光学要素をガイドするシステム
【課題】既知のものよりも調整中に容易に、または滑らかに移動する、光学要素、特にズームシステムのレンズの遊びのないガイドシステムを提供する。
【解決手段】顕微鏡の光軸に沿って光学要素をガイドするシステムであって、光軸に対して平行に延び、少なくとも部分的に磁化可能材料から成る少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）と、光学要素のキャリア（３２０）とを有し、前記キャリアは、前記ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って変位可能で、それ自体と前記ガイドロッド（３１２、３１４）との間に磁力をもたらす手段を有し、磁力をもたらす手段は、キャリア（３２０）が変位する際に、軸車軸を中心として回転しながら、ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された少なくとも１つの磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）を有し、ガイドロッド（３１２、３１４）は磁化可能な材料で作られるか、磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）は少なくとも部分的に永久磁性を有する。
【解決手段】顕微鏡の光軸に沿って光学要素をガイドするシステムであって、光軸に対して平行に延び、少なくとも部分的に磁化可能材料から成る少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）と、光学要素のキャリア（３２０）とを有し、前記キャリアは、前記ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って変位可能で、それ自体と前記ガイドロッド（３１２、３１４）との間に磁力をもたらす手段を有し、磁力をもたらす手段は、キャリア（３２０）が変位する際に、軸車軸を中心として回転しながら、ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された少なくとも１つの磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）を有し、ガイドロッド（３１２、３１４）は磁化可能な材料で作られるか、磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）は少なくとも部分的に永久磁性を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文（上位概念部分、所謂おいて部分、プリアンブル部分）に記載される光学要素をガイドするシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなシステムは、例えば、レンズまたはレンズ群等の光学組立体が互いに相対移動するズームシステムで使用される。例えば、ズームシステムでは、個々のレンズまたはレンズ群で構成される個々のズームシステム構成要素は、ズームシステムの光軸に沿って互いに相対移動する。
【０００３】
特許文献１には、レンズスライドが磁石により２つのガイドロッドに保持され、ガイドロッドに沿って遊びなしで移動可能な、遊びのないレンズガイドシステムが記載されている。そのシステムでは、１枚または複数枚のレンズがレンズスライドに取り付けられる。レンズスライドは、レンズスライドの片側に配置されたカム従動節に係合する円筒カムの回転により、ガイドロッドのうちの１つに沿って移動する。その特許および本明細書において使用される用語「レンズスライド」は、レンズまたは装着されたレンズ群を受けるように構成された機械的構成要素を指すものとして理解される。それらレンズまたはレンズ群は、軸方向または横方向に調整可能でもあり得る。レンズまたはレンズ群は、レンズスライド自体が光軸に平行する軸に沿って移動する際に、光軸に沿ってレンズスライドによりガイドされる。したがって、レンズスライドは、光学要素の特別な種類のキャリアを構成する。
【０００４】
そのようなレンズスライドは、一方の（第１の）ガイドロッドのみに対して作用するため、位置合わせから外れて回転または傾斜しがちである。一方の（第１の）ガイドロッドを中心とした回転は、第２のガイドロッドへの係合により回避される。
【０００５】
全体的に、この場合、レンズスライドをガイドロッド上に実質的に傾斜しないように固定するために、大きな磁力が必要である。しかし、それら大きな磁力は、例えば、高い摩擦を生じさせると共に、ズーム調整の調整性を悪化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ ９６／３４３０６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、当該技術分野において既知のものよりも調整中に容易に、または滑らかに移動する、光学要素、特にズームシステムのレンズの遊びのないガイドシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴構成を備えるシステムにより達成される。
【０００９】
光学要素のキャリア、特に、少なくとも１つのレンズのレンズスライド（上記定義参照）と、少なくとも部分的に磁性材料または磁化可能な材料で作られた少なくとも１つのガイドロッドの間に磁力を提供するために、キャリアに、少なくとも１つの磁化可能なガイドロッドに沿ってキャリアが変位する際に、そのガイドロッドに沿って転がるように構成された磁性または磁化可能な車輪が設けられることは、本発明のガイドシステムの特徴である。本明細書において使用される用語「車輪」は、特に、軸を中心として回転可能な構成要素を指すものとして理解される。さらに、本明細書において使用される用語「車輪」は、周縁転がり面の軸方向寸法、すなわち、幅に対して任意の限定を課すことを意味せず、したがって、薄いまたは円盤のような本体ならびに幅広の、すなわちローラ円柱体のような本体もこの用語に含まれる。本発明によれば、磁化可能または磁性の車輪が、ガイドロッドの長手軸に平行する方向に転がることに留意されたい。それにより、（円柱形）ロッドと車輪との接触面積が最小になる。
【００１０】
本明細書において使用される用語「軸」は、回転の（数学的な）軸および車輪が回転する（物理的な）軸または車軸の両方を含み得る。文脈に応じて、これら２つの意味のうちの一方のみが当てはまる場合もある。
【００１１】
本明細書において使用される用語「磁化可能」は、「部分的または全体的に磁化可能な材料で作られる」ことを意味するものと理解される。用語「磁化可能」は、本明細書では特にガイドロッドおよび車輪に関して使用され、特に、永久磁性材料（「硬磁性」または磁気的に硬い材料とも呼ばれる）および軟磁性（磁気的に軟らかい）材料を含むことが意図される。
【００１２】
当該技術分野において一般に使用される用語によれば、永久磁石材料は、磁化可能な材料、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、またはフェライト等の強磁性材料で構成され、外部磁場または電流に頼らずに永久的な静磁場を生み出す材料であると理解される。
【００１３】
同様に、従来の用語によれば、軟磁性材料は、例えば、永久磁石の存在により生じる磁場で、例えば、容易に磁化可能な強磁性材料であると理解される。軟磁性材料の例としては、金属および強磁性材料である鉄、コバルト、およびニッケルに基づく合金が挙げられる。金属酸化物に基づくフェライト等のセラミック材料も単なる例として言及され得る。
【００１４】
したがって、使用される用語によれば、本発明は特に、軟磁性を有するガイドロッドと永久磁性を有し、ガイドロッド上を転がるように構成された車輪との組み合わせ、ならびに逆に、永久磁性を有するガイドロッドおよび軟磁性を有し、ガイドロッド上を転がるように構成された車輪を備える。永久磁性を有するガイドロッドと、これもまた永久磁性を有して、ガイドロッド上を転がる車輪との組み合わせも含まれる。
【００１５】
したがって、従来技術と比較して、同様の大きさの磁力をキャリアとガイドロッドとの間に提供して、特に、摩擦力およびその影響の発生を大きく制限しながら、同時に傾斜を回避することができる。これは、調整中のガイドシステムの移動しやすさを大幅に増大させる。本発明による磁化可能な車輪は、取り付けが容易であると共に、一定の力を提供することが可能である。
【００１６】
本発明によるシステムまたは装置の有利な実施形態は、独立請求項の主旨である。
【００１７】
好ましい実施形態によれば、磁化可能な車輪は、ガイドロッドに沿って転がるように構成された輪形永久磁石を備える。そのような永久磁石（輪形磁石）は、輪形Ｓ極を第１の平面に有し、対応する輪形Ｎ極を第２の平面（第１の平面の上方に配置される）に有する。輪形永久磁石は、ガイドロッドに沿って転がるように構成される。必要な部品数が非常に少ないことは、この実施形態の特徴である。
【００１８】
別の好ましい実施形態によれば、磁化可能な車輪は、ガイドロッドに沿って転がるように構成された軟磁性（磁気的に軟らかい）車輪を備え、少なくとも１つの永久磁石が、軟磁性車輪の（軸方向において）少なくとも片側に設けられる。したがって、全体的に、本明細書において使用される用語によれば、永久磁性を有する磁化可能な車輪が提供される。この実施形態は、車輪の片側または側面の周囲に配置される、適した数の小型永久磁石の提供および軟磁性車輪への輪形磁石の提供の両方を含む。いくつかの（より少数の）永久磁石を提供することにより、輪形磁石を使用するよりも安価になる。
【００１９】
有利なことに、永久磁石が軟磁性車輪の両側に設けられる。
【００２０】
両実施形態では、いくつかの磁石を車輪の（片側または両側の）周縁に均一に分散させることが有利である。
【００２１】
少なくとも１つの永久磁石の極は、好ましくは、軟磁性車輪の軸に対して互いに軸方向に位置合わせされる。これは、例えば、永久磁石のＮ極が車輪に直接隣接、すなわち直接接触し、その一方で、Ｎ極に隣接するＳ極の車輪からの距離は（軸方向において）より大きいことを意味する。もちろん、逆順の配置（Ｓ極が直接車輪上にある）も可能である。
【００２２】
車輪の片側にあるすべての磁石が同じ軸方向の向きを有することを確実にしなければならない。
【００２３】
永久磁石が車輪の両側に設けられる場合、車輪の異なる側にある永久磁石の極が互いに対して逆方向の向きになることを確実にすることが有利である。これは、例えば、両側において、すべてのＮ極がＳ極よりも車輪の各側面から離れること、またはこの逆を意味する。
【００２４】
有利なことに、磁化可能な車輪がガイドロッドに沿って転がる際の回転軸である物理的な軸（車軸）は、非磁化可能な材料または非磁性材料から作られる。これにより、キャリアとガイドロッドとの間に作用する磁力を低減する磁束による軸（車軸）の通過を回避することが可能になる。しかし、軸（車軸）は磁化可能材料で作られてもよい。この場合、十分な遊びが軸（車軸）または回転軸と車輪上に形成される少なくとも１つの永久磁石との間に設けられることを確実にすることが有利である。
【００２５】
車輪を支持する玉軸受を使用して、または使用せずに、磁化可能な車輪を（物理的な）軸（車軸）を中心として回転可能なように取り付けることも好ましい。玉軸受の使用により、調整中に移動を特に容易に行うことができる。他方、従来技術と比較して、磁力に起因する摩擦力は、車輪を直接、すなわち玉軸受を使用しなくとも、回転可能に支持し得るような程度まで低減される。
【００２６】
さらに、磁化可能な車輪の周縁回転面（接触面）がプロファイル形状を有することが好ましい。そのようなプロファイルをガイドロッドの形状に合うように構成することにより、有利なことに、ガイドロッドに沿った車輪の回転移動をさらに安定化させることが可能である。
【００２７】
２つのガイドロッドを提供し、各ガイドロッドに沿って、少なくとも１つの磁化可能な車輪が回転することが好ましい。この実施形態では、位置合わせから外れる傾斜および回転は、特に効率的に回避される。
【００２８】
さらに好ましい実施形態では、一方のガイドロッドは、互いにＶ字形に配置された少なくとも一対の磁化可能な車輪に係合可能である。この特徴により、Ｖ字形の溝により傾斜および回転に対する耐性に関して提供される特別な利点を本発明でも使用することができる。
【００２９】
本発明によるシステムは、レンズの正確な位置決めが極めて重要であり、光軸に対するレンズのいかなる傾斜および／または回転も画質を低減させる顕微鏡、特に立体顕微鏡またはマクロスコープ（macroscope）での使用に特に適する。
【００３０】
本発明について、添付図面を参照してより詳細にこれより説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術によるレンズガイドシステムを下から示す断面図である。
【図２】図１のシステムの側面図である。
【図３】本発明によるシステムの第１の好ましい実施形態を示す図１に対応する底面図である。
【図４】図３の実施形態の側面図である（図２に対応する）。
【図５】本発明の別の好ましい実施形態の一部分の詳細な断面底面図である。
【図６】本発明のさらなる好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【図７】本発明の別の好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【図８】本発明のさらなる好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【図９】本発明のさらに別の好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１および図２に示される立体顕微鏡用の従来技術によるガイドシステムまたは装置は、全体として参照番号１００で示される。示される装置は２つのガイドロッド１１２、１１４を含み、ガイドロッド１１２は、主ガイドロッドとして設計され、ガイドロッド１１４は回転防止手段として設計される。レンズスライド１２０は、ガイドロッド１１２、１１４に沿って、すなわち、図２に示される双方向矢印１０１の方向に移動可能である。この移動は、レンズスライド１２０に装着されたレンズ１０９の光軸に沿った（すなわち、光軸に平行する）移動に対応する。同じ高さに配置された図示の２枚のレンズの配置は、２つの平行する観察光路が提供される立体顕微鏡の構成に対応する。通常、ズームシステムは、上下に配置され、ガイドロッド１１２、１１４上で変位可能な２枚以上のそのようなレンズスライドを有する。
【００３３】
レンズスライド１２０はＶ字形の溝１３４を有し、その溝１３４により、ガイドロッド１１２に沿ってガイドされる。
【００３４】
参照番号１１０は、レンズスライド１２０のカム従動節１１１に係合する円筒カムを示す。円筒カム１１０が長手軸１１０ａを中心として手動で、またはモータ手段により回転した場合、力Ｆがレンズスライド１２０に対して及ぼされる。この力の第１の成分は、ガイドロッド１１４の方向、すなわち、双方向矢印１０１の方向に作用し、第２の力成分は、円筒カム１１０の接線方向に、すなわち、図２の用紙平面に垂直に入って出る方向に作用する。
【００３５】
双方向矢印１０１の方向における上記第１の力成分は、保持力に打ち勝たなければならず、その結果、ガイドロッド１１２、１１４上にレンズスライド１２０の摩擦が生じる。
【００３６】
ガイドロッド１１２からのカム従動節１１１の距離により、レンズスライド１２０は、ガイドロッド１１２に垂直な平面から傾斜する傾向を有する。そのような傾斜の場合、レンズ１０９の中心は、ガイド溝１３４の上記Ｖ字形構成により、適切な位置から移動する。そのような傾斜は、特に立体顕微鏡において非常に大きな欠点になる。
【００３７】
さらに、上記第２の力成分（円筒カム１１０の接線方向における）は、レンズスライド１２０が、ガイドロッド１１２の長手軸を中心として回転する傾向を生み出す。この回転も、レンズ１０９の中心を適切な位置から移動させる。
【００３８】
これら傾斜および回転移動を打ち消すために、磁化可能（例えば、軟磁性）材料で作られたガイドロッド１１２、１１４と相互作用して磁力を生み出す永久磁石が、レンズスライド１２０上に形成される。１４２として示され、ガイドロッド１１４と相互作用する永久磁石は、図１に特によく示されている。ガイドロッド１１２と相互作用する２つの磁石が、１４４として示される。上記保持力は、これら磁石により生成されるか、またはこれら磁石に実質的に影響される。円筒カムの回転中、レンズスライドはガイドロッドに沿って摺動し、磁力によりそこに保持される。ここで、永久磁石はポケット１４２ａにより支持される。そのようなポケットにより、永久磁石とガイドロッドとの間に定義された距離を提供することが可能になる。ポケットは、例えば、金属等の磁化可能（軟磁性）材料から製造し得る。
【００３９】
ガイドロッド１１２と相互作用する永久磁石１４４は、レンズスライド１２０をガイドロッド１１２に対して保持し、上記傾斜移動を回避する役割を果たす。
【００４０】
ガイドロッド１１４と相互作用する磁石１４２も、ガイドロッド１１２を中心としたレンズスライド１２０の回転を回避する役割を果たす。磁石１４２は、レンズスライド１２０をガイドロッド１１４に引きつけることによりそれを行う。このために、レンズスライド（図示の変形ではシェル１４２ａ）は、レンズスライド１２０の逆側に配置されてさらなるガイドロッド１１２と係合する上記Ｖ字形溝１３４に平行して延びるレンズスライド１２０の平坦面１１５を有する。
【００４１】
磁石１４２は、ロッド１１４からある距離をおいてこの表面１１５の背後、すなわち、シェル１４２ａの背後に配置され、この表面をロッド１１４に押し付ける。表面１１５およびＶ字形溝１３４が厳密に平行ではない場合、対立が生じる。すなわち、レンズスライドが位置から回転する。この場合、通常、表面１１５の全体がロッド１１４に接触しているわけではなく、表面１１５の縁のみがロッド１１４に接触しており、これによっても摩耗が生じる。この表面平行性要件は、本発明により、さらに詳細に後述するように、車輪を使用し、それにより生じる点接触によりなくなる。
【００４２】
全体的に、上記力Ｆおよび重力の作用に反して、かつ恐らくは、例えば、衝撃に応答して生じ得る加速力に反して、レンズスライド１２０をガイドロッド１１２および１１４に対して保持するために、非常に大きな磁力が必要である。これに関連して、打ち消すべき重力は、立体顕微鏡の（可変）空間的向きに既存する。極端な場合、重力は、力Ｆの上記成分のうちの１つと同じ方向に作用する。この場合も、生成される磁力は、生じるすべての力を打ち消すために十分でなければならない。
【００４３】
Ｖ字形溝１３４が、ガイドロッド１１２、１１４の中心軸を通る平面１１６に対して傾斜することも、摩耗の増大に繋がる。
【００４４】
しかし、これら欠点を回避するために必要であり、ガイドロッドとの磁石１４２、１４４の相互作用により提供される高磁力は、高摩擦および調整中のレンズスライド１２０の移動に対する抵抗を増大させる。
【００４５】
全体的に、従来技術では、使用される磁石の保持力が、ガイドロッドからの距離に大きく依存するため、常に小さな許容差のレンズスライドが必要である。したがって、発生する磁力を厳しい許容差限度内に保持するために、磁石の非常に正確な取り付けおよび／または磁石とガイドロッドとの間隔の非常に正確な調整を提供する必要がある。
【００４６】
これより、本発明の第１の好ましい実施形態について、図３および図４を参照して説明する。上述した従来技術と同様に、本発明のガイドシステム（全体的に参照番号３００で示される）は、軟磁性を有する２つのガイドロッド３１２、３１４と、上記ガイドロッド上で変位可能なレンズスライド３２０とを含む。レンズスライド３２０は、円筒カム３１０に係合するカム従動節３１１を有する。円筒カム３１０が回転した場合、力Ｆがレンズスライド３２０に対して及ぼされ、レンズガイド３２０をガイドロッド３１２、３１４に沿って移動させる。従来技術の説明において述べたように作用する力成分は、ここでも同様に打ち消なければならない。
【００４７】
この実施形態では、レンズスライド３２０には、永久磁性を有する磁化可能な車輪３７０が形成され、上記車輪は、回転軸３７０ａを中心として回転可能なようにレンズスライド３２０に取り付けられる。この車輪３７０と軟磁性ガイドロッド３１４との磁気的相互作用は、車輪３７０とガイドロッド３１４との間に磁力を生成させる。レンズスライド３２０の変位中、車輪３７０は、磁力を維持しながら、ガイドロッド３１４に沿って転がる。
【００４８】
車輪３７０の磁性は、ガイドロッド３１４に必要な保持力を提供するように選択されるか、またはそのような寸法にされる。車輪３７０は、レンズスライド３２０が変位する際にガイドロッド３１４に沿って転がることが可能なため、従来技術と比較して、プロセスで生じる摩擦力を最小に抑えることができる。したがって、所望であれば、保持力は、従来技術において可能なよりも高くなるように選択することができる。車輪はガイドロッド上を転がるため、車輪とガイドロッドとの間隔を微調整する必要はない。
【００４９】
さらなるガイドロッド３１２上のレンズスライド３２０のガイドも、そのような磁化可能または永久磁性の車輪を使用して達成することができる。図３の表現では、一対のそのような車輪３８０、３８２が提供され、これら車輪３８０、３８２は、各回転軸３８０ａおよび３８２ａを中心として回転可能であり、レンズスライドが変位する際にガイドロッド３１２に沿って転がるように構成されるようにレンズスライド３２０に取り付けられる。車輪３８０、３８２は、ガイドロッド３１２に沿ったレンズスライド３２０のガイドが、従来技術によるＶ字形溝により提供されるガイドと同様であるように、互いに対して傾斜して配置される。この実施形態では、そのような一対の車輪は、図４に概略的に示されるように設けられる。したがって、図３および図４は、ロッド３１２に設けられた一対の車輪と、さらに上方に設けられ、従来技術により構成された磁石３４４とを有する実施形態を示す。これら磁石を一対の車輪として構成してもよいことに留意すべきである。そのような実施形態は、合計で２対の車輪を含むことになる。
【００５０】
図３および図４に示されるような車輪３８０、３８２の傾斜した、またはＶ字形構成に対する代替として、１つのみの車輪を設け、例えば、ガイドロッド３１２に沿って転がるＶ字形円周面を有するように上記車輪を構成することも考えられる。この例を以下に与える。
【００５１】
これより、本発明により使用される車輪の好ましい実施形態について、ガイドロッド３１４およびレンズスライド３２０の隣接部分をそれぞれ示す図５〜図９を参照して説明する。示される各車輪は、側面３７０’および円周転がり面３７０”を有する。同様の設計を、ガイドロッド３１２に係合するために設けてもよい。この場合、および後述する実施形態では、車輪は、特に、互いに対してＶの形状に配置し得る。後述するすべての実施形態において、車輪は永久磁性を有する。ここでも、ガイドロッドが永久磁性を有してもよく、その場合、ガイドロッドと相互作用する車輪が、例えば、軟磁性を有し得ることも、本発明の範囲内であることに留意する。
【００５２】
図５に示される実施形態では、車輪３７０は、強磁性であるか、軟磁性材料から作られ、回転軸３７０ａを中心として（数学的に）回転可能なように玉軸受３７４により取り付けられた車輪３７２を含む。
【００５３】
永久磁石３７８は、側面３７０’、すなわち、軟磁性車輪３７０の側に取り付けられる。例えば、車輪３７２の円周に側方に配置された、いくつかの永久磁石３７８を設けることが可能である。そのような構成では、個々の永久磁石３７８は、同一の極（図５ではＮ極で表される）が車輪３７２の側面３７０’に接触し、それにより、Ｎ極、車輪３７２、ガイドロッド３１４、およびＳ極を一緒に通る磁束が車輪３７０とガイドロッド３１４との間に磁力を生み出すような向きでなければならない。対応する磁場線を図５に概略的に示される。そのような構成では、磁束（巡回路）は、車輪３７２の外側領域または縁部領域内で閉じられる。
【００５４】
もちろん、磁石３７８の各Ｓ極を車輪３７２の側面３７０’に取り付けて、対応する磁束を達成することも等しく可能である。
【００５５】
個々の磁石３７８を使用することに代えて、対応する極性を有する輪形磁石を設けることも可能である。
【００５６】
車輪３７０の設計に関しては、（非回転）軸車軸３９０、すなわち、回転軸３７０ａの近傍が、非磁化可能な、例えば、非強磁性材料で作られて、車輪とガイドロッドとの間の磁力を低減する磁束による軸（車軸）の通過を回避する場合が有利である。しかし、軸（車軸）３９０が磁化可能材料で作られてもよいことに留意する。この場合、永久磁石が軸（車軸）３９０から、かつ回転軸３７０ａから十分な距離を有することを確実にすることが有利である。
【００５７】
有利なことに、軸（車軸）３９０は、玉軸受内に挿入または押し込まれる第１の端部３９０ａと、軸方向ストップとして構成される中央部３９０ｂと、レンズスライド３２０のマウント３２０ａ内に挿入される第２の端部（３９０ｃ）とを有する。もちろん、ここで示される軸（車軸）３９０は、単なる例としての役割を果たす。他の適した形状も可能である。
【００５８】
図５から分かるように、軟磁性車輪３７２は、レンズスライド３２０が変位する際にガイドロッド３１４に沿って転がり、プロセス中、磁石３７８とガイドロッド３１４との間隔は一定のままである。これは、磁力を所望の大きさまで調整し、摩擦力をさらに低減できるようにするために有用である。しかし、車輪３７０がガイドロッド３１４に沿って転がる際、磁石３７８とガイドロッド３１４とを接触させることも可能である。
【００５９】
本発明による車輪の別の変形を図６に示す。この変形は、主に、磁石３７８が車輪３７２の両側に設けられるという点で図５に示されるものと異なる。この実施形態では、比較的大きな磁力を非常に小さな空間内に提供することが可能である。生成される磁束は、磁力線により概略的に示される。
【００６０】
この実施形態でも、軟磁性車輪３７２は、ここに概略的に示されるように、玉軸受３７４内に回転可能に取り付けられる。ここでも、軸（車軸）（ここではさらに詳細には示されない）は、非磁化可能材料から作られる。
【００６１】
図７は、本発明により使用可能な車輪３７０の別の好ましい実施形態を示す。まず第１に、図５および図６に示される実施形態と異なり、各磁石３７８の各Ｓ極（または、輪形磁石が使用される場合には、この磁石のＳ極）が軟磁性車輪３７２の表面に接触することが分かる。
【００６２】
図５および図６の実施形態と比較して車輪の軸受構成が簡略化されることが、この実施形態の特徴である。特に、この実施形態では、玉軸受は設けられない。むしろ、車輪３７２は軸（車軸）３９０に回転可能に直接取り付けられる。
【００６３】
最後に、図８および図９は、本発明による磁化可能な車輪のさらなる好ましい実施形態を示す。車輪３７０の転がり周縁面３７０”がプロファイル形を有し、各プロファイルが、車輪が転がるように構成された特定のガイドロッド３１４の相補形であることが、図８および図９の実施形態の特徴である。
【００６４】
図８の実施形態では、磁化可能な、特に永久磁性の車輪３７０の周縁面３７０”は、円の弧形であり、したがって、任意の所望の精度でガイドロッド３１４の円形断面に適合する。
【００６５】
これに関連して、ガイドロッドおよび／または車輪の周縁面が、楕円形曲率等の他の曲率を有することも考えられる。
【００６６】
図９の実施形態では、車輪周縁面３７０”はＶ字形プロファイルを有する。このプロファイルも、ガイドロッド上の車輪のガイドを向上させる。
【００６７】
図８および図９の実施形態では、車輪３７０を軸（車軸）３９０に支持する軸受手段は、図７の軸受手段に対応するため、ここで再び詳細に説明しない。１つまたは複数の玉軸受を使用する軸受構成も考えられる。
【００６８】
本発明のガイドシステムは、グリノー式立体顕微鏡、平行ズーム円筒状拡大光学器械を有する立体顕微鏡、およびシングルチャネルズームマクロスコープ内での使用に適する。
【００６９】
磁化可能な車輪は、可能な限り小さな遊びを有して支持される。このため、例えば、市販の精密構成要素および／または精密な玉軸受の使用が可能である。
【００７０】
摩擦低減に関する上記の有利な効果に加えて、本発明により使用される磁化可能な車輪３７０は、従来技術に使用される摺動構成要素と比較して摩耗が少ないことを特徴とする。
【００７１】
さらに、車輪は、従来技術による面接触よりも傾斜に対して大きな耐性を提供する点接触を提供する。ガイドロッドに沿って転がる車輪を使用せずには、点接触を達成することは不可能である。この利点については、従来技術において既知のようなＶ字形溝および２つの車輪のＶ字形配置と併せて本明細書において上述した。
【００７２】
本発明のガイドシステムは、ズームシステムの調整中、観察チャネルの位置決め可能なレンズ要素がズームシステムの光軸からずれない、または傾斜しないことが極めて重要な立体顕微鏡内での使用に特に適する。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 従来技術によるガイドシステム
１０９ レンズ
１１０、３１０ 円筒カム
１１１、３１１ カム従動節
１１２、１１４、３１２、３１４ ガイドロッド
１１５ 平坦面
１１６ 平面
１２０、３２０ レンズスライド
１３４ ガイド溝
１４２、１４４、３４４、３７８ 磁石
１４２ａ シェル
３００ ガイドシステム
３２０ａ マウント
３７０、３７２、３８０、３８２ 車輪
３７０ａ、３８０ａ、３８２ａ 回転軸
３７０’ 側面
３７０” 転がり周縁面
３７４ 玉軸受
３７８ 永久磁石
３９０ 軸
３９０ａ 第１の端部
３９０ｂ 中央部
３９０ｃ 第２の端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文（上位概念部分、所謂おいて部分、プリアンブル部分）に記載される光学要素をガイドするシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなシステムは、例えば、レンズまたはレンズ群等の光学組立体が互いに相対移動するズームシステムで使用される。例えば、ズームシステムでは、個々のレンズまたはレンズ群で構成される個々のズームシステム構成要素は、ズームシステムの光軸に沿って互いに相対移動する。
【０００３】
特許文献１には、レンズスライドが磁石により２つのガイドロッドに保持され、ガイドロッドに沿って遊びなしで移動可能な、遊びのないレンズガイドシステムが記載されている。そのシステムでは、１枚または複数枚のレンズがレンズスライドに取り付けられる。レンズスライドは、レンズスライドの片側に配置されたカム従動節に係合する円筒カムの回転により、ガイドロッドのうちの１つに沿って移動する。その特許および本明細書において使用される用語「レンズスライド」は、レンズまたは装着されたレンズ群を受けるように構成された機械的構成要素を指すものとして理解される。それらレンズまたはレンズ群は、軸方向または横方向に調整可能でもあり得る。レンズまたはレンズ群は、レンズスライド自体が光軸に平行する軸に沿って移動する際に、光軸に沿ってレンズスライドによりガイドされる。したがって、レンズスライドは、光学要素の特別な種類のキャリアを構成する。
【０００４】
そのようなレンズスライドは、一方の（第１の）ガイドロッドのみに対して作用するため、位置合わせから外れて回転または傾斜しがちである。一方の（第１の）ガイドロッドを中心とした回転は、第２のガイドロッドへの係合により回避される。
【０００５】
全体的に、この場合、レンズスライドをガイドロッド上に実質的に傾斜しないように固定するために、大きな磁力が必要である。しかし、それら大きな磁力は、例えば、高い摩擦を生じさせると共に、ズーム調整の調整性を悪化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ ９６／３４３０６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、当該技術分野において既知のものよりも調整中に容易に、または滑らかに移動する、光学要素、特にズームシステムのレンズの遊びのないガイドシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴構成を備えるシステムにより達成される。
【０００９】
光学要素のキャリア、特に、少なくとも１つのレンズのレンズスライド（上記定義参照）と、少なくとも部分的に磁性材料または磁化可能な材料で作られた少なくとも１つのガイドロッドの間に磁力を提供するために、キャリアに、少なくとも１つの磁化可能なガイドロッドに沿ってキャリアが変位する際に、そのガイドロッドに沿って転がるように構成された磁性または磁化可能な車輪が設けられることは、本発明のガイドシステムの特徴である。本明細書において使用される用語「車輪」は、特に、軸を中心として回転可能な構成要素を指すものとして理解される。さらに、本明細書において使用される用語「車輪」は、周縁転がり面の軸方向寸法、すなわち、幅に対して任意の限定を課すことを意味せず、したがって、薄いまたは円盤のような本体ならびに幅広の、すなわちローラ円柱体のような本体もこの用語に含まれる。本発明によれば、磁化可能または磁性の車輪が、ガイドロッドの長手軸に平行する方向に転がることに留意されたい。それにより、（円柱形）ロッドと車輪との接触面積が最小になる。
【００１０】
本明細書において使用される用語「軸」は、回転の（数学的な）軸および車輪が回転する（物理的な）軸または車軸の両方を含み得る。文脈に応じて、これら２つの意味のうちの一方のみが当てはまる場合もある。
【００１１】
本明細書において使用される用語「磁化可能」は、「部分的または全体的に磁化可能な材料で作られる」ことを意味するものと理解される。用語「磁化可能」は、本明細書では特にガイドロッドおよび車輪に関して使用され、特に、永久磁性材料（「硬磁性」または磁気的に硬い材料とも呼ばれる）および軟磁性（磁気的に軟らかい）材料を含むことが意図される。
【００１２】
当該技術分野において一般に使用される用語によれば、永久磁石材料は、磁化可能な材料、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、またはフェライト等の強磁性材料で構成され、外部磁場または電流に頼らずに永久的な静磁場を生み出す材料であると理解される。
【００１３】
同様に、従来の用語によれば、軟磁性材料は、例えば、永久磁石の存在により生じる磁場で、例えば、容易に磁化可能な強磁性材料であると理解される。軟磁性材料の例としては、金属および強磁性材料である鉄、コバルト、およびニッケルに基づく合金が挙げられる。金属酸化物に基づくフェライト等のセラミック材料も単なる例として言及され得る。
【００１４】
したがって、使用される用語によれば、本発明は特に、軟磁性を有するガイドロッドと永久磁性を有し、ガイドロッド上を転がるように構成された車輪との組み合わせ、ならびに逆に、永久磁性を有するガイドロッドおよび軟磁性を有し、ガイドロッド上を転がるように構成された車輪を備える。永久磁性を有するガイドロッドと、これもまた永久磁性を有して、ガイドロッド上を転がる車輪との組み合わせも含まれる。
【００１５】
したがって、従来技術と比較して、同様の大きさの磁力をキャリアとガイドロッドとの間に提供して、特に、摩擦力およびその影響の発生を大きく制限しながら、同時に傾斜を回避することができる。これは、調整中のガイドシステムの移動しやすさを大幅に増大させる。本発明による磁化可能な車輪は、取り付けが容易であると共に、一定の力を提供することが可能である。
【００１６】
本発明によるシステムまたは装置の有利な実施形態は、独立請求項の主旨である。
【００１７】
好ましい実施形態によれば、磁化可能な車輪は、ガイドロッドに沿って転がるように構成された輪形永久磁石を備える。そのような永久磁石（輪形磁石）は、輪形Ｓ極を第１の平面に有し、対応する輪形Ｎ極を第２の平面（第１の平面の上方に配置される）に有する。輪形永久磁石は、ガイドロッドに沿って転がるように構成される。必要な部品数が非常に少ないことは、この実施形態の特徴である。
【００１８】
別の好ましい実施形態によれば、磁化可能な車輪は、ガイドロッドに沿って転がるように構成された軟磁性（磁気的に軟らかい）車輪を備え、少なくとも１つの永久磁石が、軟磁性車輪の（軸方向において）少なくとも片側に設けられる。したがって、全体的に、本明細書において使用される用語によれば、永久磁性を有する磁化可能な車輪が提供される。この実施形態は、車輪の片側または側面の周囲に配置される、適した数の小型永久磁石の提供および軟磁性車輪への輪形磁石の提供の両方を含む。いくつかの（より少数の）永久磁石を提供することにより、輪形磁石を使用するよりも安価になる。
【００１９】
有利なことに、永久磁石が軟磁性車輪の両側に設けられる。
【００２０】
両実施形態では、いくつかの磁石を車輪の（片側または両側の）周縁に均一に分散させることが有利である。
【００２１】
少なくとも１つの永久磁石の極は、好ましくは、軟磁性車輪の軸に対して互いに軸方向に位置合わせされる。これは、例えば、永久磁石のＮ極が車輪に直接隣接、すなわち直接接触し、その一方で、Ｎ極に隣接するＳ極の車輪からの距離は（軸方向において）より大きいことを意味する。もちろん、逆順の配置（Ｓ極が直接車輪上にある）も可能である。
【００２２】
車輪の片側にあるすべての磁石が同じ軸方向の向きを有することを確実にしなければならない。
【００２３】
永久磁石が車輪の両側に設けられる場合、車輪の異なる側にある永久磁石の極が互いに対して逆方向の向きになることを確実にすることが有利である。これは、例えば、両側において、すべてのＮ極がＳ極よりも車輪の各側面から離れること、またはこの逆を意味する。
【００２４】
有利なことに、磁化可能な車輪がガイドロッドに沿って転がる際の回転軸である物理的な軸（車軸）は、非磁化可能な材料または非磁性材料から作られる。これにより、キャリアとガイドロッドとの間に作用する磁力を低減する磁束による軸（車軸）の通過を回避することが可能になる。しかし、軸（車軸）は磁化可能材料で作られてもよい。この場合、十分な遊びが軸（車軸）または回転軸と車輪上に形成される少なくとも１つの永久磁石との間に設けられることを確実にすることが有利である。
【００２５】
車輪を支持する玉軸受を使用して、または使用せずに、磁化可能な車輪を（物理的な）軸（車軸）を中心として回転可能なように取り付けることも好ましい。玉軸受の使用により、調整中に移動を特に容易に行うことができる。他方、従来技術と比較して、磁力に起因する摩擦力は、車輪を直接、すなわち玉軸受を使用しなくとも、回転可能に支持し得るような程度まで低減される。
【００２６】
さらに、磁化可能な車輪の周縁回転面（接触面）がプロファイル形状を有することが好ましい。そのようなプロファイルをガイドロッドの形状に合うように構成することにより、有利なことに、ガイドロッドに沿った車輪の回転移動をさらに安定化させることが可能である。
【００２７】
２つのガイドロッドを提供し、各ガイドロッドに沿って、少なくとも１つの磁化可能な車輪が回転することが好ましい。この実施形態では、位置合わせから外れる傾斜および回転は、特に効率的に回避される。
【００２８】
さらに好ましい実施形態では、一方のガイドロッドは、互いにＶ字形に配置された少なくとも一対の磁化可能な車輪に係合可能である。この特徴により、Ｖ字形の溝により傾斜および回転に対する耐性に関して提供される特別な利点を本発明でも使用することができる。
【００２９】
本発明によるシステムは、レンズの正確な位置決めが極めて重要であり、光軸に対するレンズのいかなる傾斜および／または回転も画質を低減させる顕微鏡、特に立体顕微鏡またはマクロスコープ（macroscope）での使用に特に適する。
【００３０】
本発明について、添付図面を参照してより詳細にこれより説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術によるレンズガイドシステムを下から示す断面図である。
【図２】図１のシステムの側面図である。
【図３】本発明によるシステムの第１の好ましい実施形態を示す図１に対応する底面図である。
【図４】図３の実施形態の側面図である（図２に対応する）。
【図５】本発明の別の好ましい実施形態の一部分の詳細な断面底面図である。
【図６】本発明のさらなる好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【図７】本発明の別の好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【図８】本発明のさらなる好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【図９】本発明のさらに別の好ましい実施形態を示す図５に対応する底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１および図２に示される立体顕微鏡用の従来技術によるガイドシステムまたは装置は、全体として参照番号１００で示される。示される装置は２つのガイドロッド１１２、１１４を含み、ガイドロッド１１２は、主ガイドロッドとして設計され、ガイドロッド１１４は回転防止手段として設計される。レンズスライド１２０は、ガイドロッド１１２、１１４に沿って、すなわち、図２に示される双方向矢印１０１の方向に移動可能である。この移動は、レンズスライド１２０に装着されたレンズ１０９の光軸に沿った（すなわち、光軸に平行する）移動に対応する。同じ高さに配置された図示の２枚のレンズの配置は、２つの平行する観察光路が提供される立体顕微鏡の構成に対応する。通常、ズームシステムは、上下に配置され、ガイドロッド１１２、１１４上で変位可能な２枚以上のそのようなレンズスライドを有する。
【００３３】
レンズスライド１２０はＶ字形の溝１３４を有し、その溝１３４により、ガイドロッド１１２に沿ってガイドされる。
【００３４】
参照番号１１０は、レンズスライド１２０のカム従動節１１１に係合する円筒カムを示す。円筒カム１１０が長手軸１１０ａを中心として手動で、またはモータ手段により回転した場合、力Ｆがレンズスライド１２０に対して及ぼされる。この力の第１の成分は、ガイドロッド１１４の方向、すなわち、双方向矢印１０１の方向に作用し、第２の力成分は、円筒カム１１０の接線方向に、すなわち、図２の用紙平面に垂直に入って出る方向に作用する。
【００３５】
双方向矢印１０１の方向における上記第１の力成分は、保持力に打ち勝たなければならず、その結果、ガイドロッド１１２、１１４上にレンズスライド１２０の摩擦が生じる。
【００３６】
ガイドロッド１１２からのカム従動節１１１の距離により、レンズスライド１２０は、ガイドロッド１１２に垂直な平面から傾斜する傾向を有する。そのような傾斜の場合、レンズ１０９の中心は、ガイド溝１３４の上記Ｖ字形構成により、適切な位置から移動する。そのような傾斜は、特に立体顕微鏡において非常に大きな欠点になる。
【００３７】
さらに、上記第２の力成分（円筒カム１１０の接線方向における）は、レンズスライド１２０が、ガイドロッド１１２の長手軸を中心として回転する傾向を生み出す。この回転も、レンズ１０９の中心を適切な位置から移動させる。
【００３８】
これら傾斜および回転移動を打ち消すために、磁化可能（例えば、軟磁性）材料で作られたガイドロッド１１２、１１４と相互作用して磁力を生み出す永久磁石が、レンズスライド１２０上に形成される。１４２として示され、ガイドロッド１１４と相互作用する永久磁石は、図１に特によく示されている。ガイドロッド１１２と相互作用する２つの磁石が、１４４として示される。上記保持力は、これら磁石により生成されるか、またはこれら磁石に実質的に影響される。円筒カムの回転中、レンズスライドはガイドロッドに沿って摺動し、磁力によりそこに保持される。ここで、永久磁石はポケット１４２ａにより支持される。そのようなポケットにより、永久磁石とガイドロッドとの間に定義された距離を提供することが可能になる。ポケットは、例えば、金属等の磁化可能（軟磁性）材料から製造し得る。
【００３９】
ガイドロッド１１２と相互作用する永久磁石１４４は、レンズスライド１２０をガイドロッド１１２に対して保持し、上記傾斜移動を回避する役割を果たす。
【００４０】
ガイドロッド１１４と相互作用する磁石１４２も、ガイドロッド１１２を中心としたレンズスライド１２０の回転を回避する役割を果たす。磁石１４２は、レンズスライド１２０をガイドロッド１１４に引きつけることによりそれを行う。このために、レンズスライド（図示の変形ではシェル１４２ａ）は、レンズスライド１２０の逆側に配置されてさらなるガイドロッド１１２と係合する上記Ｖ字形溝１３４に平行して延びるレンズスライド１２０の平坦面１１５を有する。
【００４１】
磁石１４２は、ロッド１１４からある距離をおいてこの表面１１５の背後、すなわち、シェル１４２ａの背後に配置され、この表面をロッド１１４に押し付ける。表面１１５およびＶ字形溝１３４が厳密に平行ではない場合、対立が生じる。すなわち、レンズスライドが位置から回転する。この場合、通常、表面１１５の全体がロッド１１４に接触しているわけではなく、表面１１５の縁のみがロッド１１４に接触しており、これによっても摩耗が生じる。この表面平行性要件は、本発明により、さらに詳細に後述するように、車輪を使用し、それにより生じる点接触によりなくなる。
【００４２】
全体的に、上記力Ｆおよび重力の作用に反して、かつ恐らくは、例えば、衝撃に応答して生じ得る加速力に反して、レンズスライド１２０をガイドロッド１１２および１１４に対して保持するために、非常に大きな磁力が必要である。これに関連して、打ち消すべき重力は、立体顕微鏡の（可変）空間的向きに既存する。極端な場合、重力は、力Ｆの上記成分のうちの１つと同じ方向に作用する。この場合も、生成される磁力は、生じるすべての力を打ち消すために十分でなければならない。
【００４３】
Ｖ字形溝１３４が、ガイドロッド１１２、１１４の中心軸を通る平面１１６に対して傾斜することも、摩耗の増大に繋がる。
【００４４】
しかし、これら欠点を回避するために必要であり、ガイドロッドとの磁石１４２、１４４の相互作用により提供される高磁力は、高摩擦および調整中のレンズスライド１２０の移動に対する抵抗を増大させる。
【００４５】
全体的に、従来技術では、使用される磁石の保持力が、ガイドロッドからの距離に大きく依存するため、常に小さな許容差のレンズスライドが必要である。したがって、発生する磁力を厳しい許容差限度内に保持するために、磁石の非常に正確な取り付けおよび／または磁石とガイドロッドとの間隔の非常に正確な調整を提供する必要がある。
【００４６】
これより、本発明の第１の好ましい実施形態について、図３および図４を参照して説明する。上述した従来技術と同様に、本発明のガイドシステム（全体的に参照番号３００で示される）は、軟磁性を有する２つのガイドロッド３１２、３１４と、上記ガイドロッド上で変位可能なレンズスライド３２０とを含む。レンズスライド３２０は、円筒カム３１０に係合するカム従動節３１１を有する。円筒カム３１０が回転した場合、力Ｆがレンズスライド３２０に対して及ぼされ、レンズガイド３２０をガイドロッド３１２、３１４に沿って移動させる。従来技術の説明において述べたように作用する力成分は、ここでも同様に打ち消なければならない。
【００４７】
この実施形態では、レンズスライド３２０には、永久磁性を有する磁化可能な車輪３７０が形成され、上記車輪は、回転軸３７０ａを中心として回転可能なようにレンズスライド３２０に取り付けられる。この車輪３７０と軟磁性ガイドロッド３１４との磁気的相互作用は、車輪３７０とガイドロッド３１４との間に磁力を生成させる。レンズスライド３２０の変位中、車輪３７０は、磁力を維持しながら、ガイドロッド３１４に沿って転がる。
【００４８】
車輪３７０の磁性は、ガイドロッド３１４に必要な保持力を提供するように選択されるか、またはそのような寸法にされる。車輪３７０は、レンズスライド３２０が変位する際にガイドロッド３１４に沿って転がることが可能なため、従来技術と比較して、プロセスで生じる摩擦力を最小に抑えることができる。したがって、所望であれば、保持力は、従来技術において可能なよりも高くなるように選択することができる。車輪はガイドロッド上を転がるため、車輪とガイドロッドとの間隔を微調整する必要はない。
【００４９】
さらなるガイドロッド３１２上のレンズスライド３２０のガイドも、そのような磁化可能または永久磁性の車輪を使用して達成することができる。図３の表現では、一対のそのような車輪３８０、３８２が提供され、これら車輪３８０、３８２は、各回転軸３８０ａおよび３８２ａを中心として回転可能であり、レンズスライドが変位する際にガイドロッド３１２に沿って転がるように構成されるようにレンズスライド３２０に取り付けられる。車輪３８０、３８２は、ガイドロッド３１２に沿ったレンズスライド３２０のガイドが、従来技術によるＶ字形溝により提供されるガイドと同様であるように、互いに対して傾斜して配置される。この実施形態では、そのような一対の車輪は、図４に概略的に示されるように設けられる。したがって、図３および図４は、ロッド３１２に設けられた一対の車輪と、さらに上方に設けられ、従来技術により構成された磁石３４４とを有する実施形態を示す。これら磁石を一対の車輪として構成してもよいことに留意すべきである。そのような実施形態は、合計で２対の車輪を含むことになる。
【００５０】
図３および図４に示されるような車輪３８０、３８２の傾斜した、またはＶ字形構成に対する代替として、１つのみの車輪を設け、例えば、ガイドロッド３１２に沿って転がるＶ字形円周面を有するように上記車輪を構成することも考えられる。この例を以下に与える。
【００５１】
これより、本発明により使用される車輪の好ましい実施形態について、ガイドロッド３１４およびレンズスライド３２０の隣接部分をそれぞれ示す図５〜図９を参照して説明する。示される各車輪は、側面３７０’および円周転がり面３７０”を有する。同様の設計を、ガイドロッド３１２に係合するために設けてもよい。この場合、および後述する実施形態では、車輪は、特に、互いに対してＶの形状に配置し得る。後述するすべての実施形態において、車輪は永久磁性を有する。ここでも、ガイドロッドが永久磁性を有してもよく、その場合、ガイドロッドと相互作用する車輪が、例えば、軟磁性を有し得ることも、本発明の範囲内であることに留意する。
【００５２】
図５に示される実施形態では、車輪３７０は、強磁性であるか、軟磁性材料から作られ、回転軸３７０ａを中心として（数学的に）回転可能なように玉軸受３７４により取り付けられた車輪３７２を含む。
【００５３】
永久磁石３７８は、側面３７０’、すなわち、軟磁性車輪３７０の側に取り付けられる。例えば、車輪３７２の円周に側方に配置された、いくつかの永久磁石３７８を設けることが可能である。そのような構成では、個々の永久磁石３７８は、同一の極（図５ではＮ極で表される）が車輪３７２の側面３７０’に接触し、それにより、Ｎ極、車輪３７２、ガイドロッド３１４、およびＳ極を一緒に通る磁束が車輪３７０とガイドロッド３１４との間に磁力を生み出すような向きでなければならない。対応する磁場線を図５に概略的に示される。そのような構成では、磁束（巡回路）は、車輪３７２の外側領域または縁部領域内で閉じられる。
【００５４】
もちろん、磁石３７８の各Ｓ極を車輪３７２の側面３７０’に取り付けて、対応する磁束を達成することも等しく可能である。
【００５５】
個々の磁石３７８を使用することに代えて、対応する極性を有する輪形磁石を設けることも可能である。
【００５６】
車輪３７０の設計に関しては、（非回転）軸車軸３９０、すなわち、回転軸３７０ａの近傍が、非磁化可能な、例えば、非強磁性材料で作られて、車輪とガイドロッドとの間の磁力を低減する磁束による軸（車軸）の通過を回避する場合が有利である。しかし、軸（車軸）３９０が磁化可能材料で作られてもよいことに留意する。この場合、永久磁石が軸（車軸）３９０から、かつ回転軸３７０ａから十分な距離を有することを確実にすることが有利である。
【００５７】
有利なことに、軸（車軸）３９０は、玉軸受内に挿入または押し込まれる第１の端部３９０ａと、軸方向ストップとして構成される中央部３９０ｂと、レンズスライド３２０のマウント３２０ａ内に挿入される第２の端部（３９０ｃ）とを有する。もちろん、ここで示される軸（車軸）３９０は、単なる例としての役割を果たす。他の適した形状も可能である。
【００５８】
図５から分かるように、軟磁性車輪３７２は、レンズスライド３２０が変位する際にガイドロッド３１４に沿って転がり、プロセス中、磁石３７８とガイドロッド３１４との間隔は一定のままである。これは、磁力を所望の大きさまで調整し、摩擦力をさらに低減できるようにするために有用である。しかし、車輪３７０がガイドロッド３１４に沿って転がる際、磁石３７８とガイドロッド３１４とを接触させることも可能である。
【００５９】
本発明による車輪の別の変形を図６に示す。この変形は、主に、磁石３７８が車輪３７２の両側に設けられるという点で図５に示されるものと異なる。この実施形態では、比較的大きな磁力を非常に小さな空間内に提供することが可能である。生成される磁束は、磁力線により概略的に示される。
【００６０】
この実施形態でも、軟磁性車輪３７２は、ここに概略的に示されるように、玉軸受３７４内に回転可能に取り付けられる。ここでも、軸（車軸）（ここではさらに詳細には示されない）は、非磁化可能材料から作られる。
【００６１】
図７は、本発明により使用可能な車輪３７０の別の好ましい実施形態を示す。まず第１に、図５および図６に示される実施形態と異なり、各磁石３７８の各Ｓ極（または、輪形磁石が使用される場合には、この磁石のＳ極）が軟磁性車輪３７２の表面に接触することが分かる。
【００６２】
図５および図６の実施形態と比較して車輪の軸受構成が簡略化されることが、この実施形態の特徴である。特に、この実施形態では、玉軸受は設けられない。むしろ、車輪３７２は軸（車軸）３９０に回転可能に直接取り付けられる。
【００６３】
最後に、図８および図９は、本発明による磁化可能な車輪のさらなる好ましい実施形態を示す。車輪３７０の転がり周縁面３７０”がプロファイル形を有し、各プロファイルが、車輪が転がるように構成された特定のガイドロッド３１４の相補形であることが、図８および図９の実施形態の特徴である。
【００６４】
図８の実施形態では、磁化可能な、特に永久磁性の車輪３７０の周縁面３７０”は、円の弧形であり、したがって、任意の所望の精度でガイドロッド３１４の円形断面に適合する。
【００６５】
これに関連して、ガイドロッドおよび／または車輪の周縁面が、楕円形曲率等の他の曲率を有することも考えられる。
【００６６】
図９の実施形態では、車輪周縁面３７０”はＶ字形プロファイルを有する。このプロファイルも、ガイドロッド上の車輪のガイドを向上させる。
【００６７】
図８および図９の実施形態では、車輪３７０を軸（車軸）３９０に支持する軸受手段は、図７の軸受手段に対応するため、ここで再び詳細に説明しない。１つまたは複数の玉軸受を使用する軸受構成も考えられる。
【００６８】
本発明のガイドシステムは、グリノー式立体顕微鏡、平行ズーム円筒状拡大光学器械を有する立体顕微鏡、およびシングルチャネルズームマクロスコープ内での使用に適する。
【００６９】
磁化可能な車輪は、可能な限り小さな遊びを有して支持される。このため、例えば、市販の精密構成要素および／または精密な玉軸受の使用が可能である。
【００７０】
摩擦低減に関する上記の有利な効果に加えて、本発明により使用される磁化可能な車輪３７０は、従来技術に使用される摺動構成要素と比較して摩耗が少ないことを特徴とする。
【００７１】
さらに、車輪は、従来技術による面接触よりも傾斜に対して大きな耐性を提供する点接触を提供する。ガイドロッドに沿って転がる車輪を使用せずには、点接触を達成することは不可能である。この利点については、従来技術において既知のようなＶ字形溝および２つの車輪のＶ字形配置と併せて本明細書において上述した。
【００７２】
本発明のガイドシステムは、ズームシステムの調整中、観察チャネルの位置決め可能なレンズ要素がズームシステムの光軸からずれない、または傾斜しないことが極めて重要な立体顕微鏡内での使用に特に適する。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 従来技術によるガイドシステム
１０９ レンズ
１１０、３１０ 円筒カム
１１１、３１１ カム従動節
１１２、１１４、３１２、３１４ ガイドロッド
１１５ 平坦面
１１６ 平面
１２０、３２０ レンズスライド
１３４ ガイド溝
１４２、１４４、３４４、３７８ 磁石
１４２ａ シェル
３００ ガイドシステム
３２０ａ マウント
３７０、３７２、３８０、３８２ 車輪
３７０ａ、３８０ａ、３８２ａ 回転軸
３７０’ 側面
３７０” 転がり周縁面
３７４ 玉軸受
３７８ 永久磁石
３９０ 軸
３９０ａ 第１の端部
３９０ｂ 中央部
３９０ｃ 第２の端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡、特に立体顕微鏡、またはマクロスコープの光軸に沿って光学要素、特にレンズをガイドするシステムであって、前記光軸に対して平行に延び、少なくとも部分的に磁化可能材料から作られる少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）を備えると共に、前記光学要素のためのキャリア（３２０）をさらに備え、前記キャリア（３２０）は、前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）に沿って変位可能であり、それ自体と前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）との間に磁気引力をもたらす手段を有し、
前記磁気引力をもたらす手段は、前記キャリア（３２０）が変位する際に軸車軸を中心として回転しながら前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された少なくとも１つの磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）を含み、前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）は磁化可能な材料で作られ、および／または前記磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）は少なくとも部分的に永久磁性を有する、システム。
【請求項２】
前記磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）は、前記ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された輪形永久磁石を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記磁化可能な車輪は、前記ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された軟磁性車輪（３７２）を含み、前記軟磁性車輪（３７２）の少なくとも片側または一側面（３７０’）に少なくとも１つの永久磁石（３７８）が設けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの永久磁石（３７８）は、前記軟磁性車輪（３７２）の両側のそれぞれに設けられる、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの永久磁石（３７８）の極は、前記軟磁性車輪（３７２）の回転軸（３７０ａ）に関して互いに軸方向に位置合わせされる、請求項３または４に記載のシステム。
【請求項６】
前記軟磁性車輪（３７２）の異なる側にある前記永久磁石（３７８）の前記極は、互いに逆方向に向けられる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記磁化可能な車輪（３７０）が回転する軸（車軸）（３９０）は、非磁性材料または磁化可能材料から作られる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記車輪（３７０）は、玉軸受を使用して、または玉軸受を使用せずに前記軸（車軸）（３９０）を中心として取り付けられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記磁化可能な車輪（３７０）の転がり周縁面（３７０”）はプロファイル形を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
２つのガイドロッド（３１２、３１４）が設けられ、各ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って、少なくとも１つの磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）が転がる、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
互いにＶ字形に配置された少なくとも一対の磁化可能な車輪（３８０、３８２）が、１つのガイドロッド（３１２）に沿って転がるように前記ガイドロッド（３１２）に設けられる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれが一項に記載のシステムを有する顕微鏡、特に立体顕微鏡、またはマクロスコープ。
【請求項１】
顕微鏡、特に立体顕微鏡、またはマクロスコープの光軸に沿って光学要素、特にレンズをガイドするシステムであって、前記光軸に対して平行に延び、少なくとも部分的に磁化可能材料から作られる少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）を備えると共に、前記光学要素のためのキャリア（３２０）をさらに備え、前記キャリア（３２０）は、前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）に沿って変位可能であり、それ自体と前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）との間に磁気引力をもたらす手段を有し、
前記磁気引力をもたらす手段は、前記キャリア（３２０）が変位する際に軸車軸を中心として回転しながら前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された少なくとも１つの磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）を含み、前記少なくとも１つのガイドロッド（３１２、３１４）は磁化可能な材料で作られ、および／または前記磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）は少なくとも部分的に永久磁性を有する、システム。
【請求項２】
前記磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）は、前記ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された輪形永久磁石を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記磁化可能な車輪は、前記ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って転がるように構成された軟磁性車輪（３７２）を含み、前記軟磁性車輪（３７２）の少なくとも片側または一側面（３７０’）に少なくとも１つの永久磁石（３７８）が設けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの永久磁石（３７８）は、前記軟磁性車輪（３７２）の両側のそれぞれに設けられる、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの永久磁石（３７８）の極は、前記軟磁性車輪（３７２）の回転軸（３７０ａ）に関して互いに軸方向に位置合わせされる、請求項３または４に記載のシステム。
【請求項６】
前記軟磁性車輪（３７２）の異なる側にある前記永久磁石（３７８）の前記極は、互いに逆方向に向けられる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記磁化可能な車輪（３７０）が回転する軸（車軸）（３９０）は、非磁性材料または磁化可能材料から作られる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記車輪（３７０）は、玉軸受を使用して、または玉軸受を使用せずに前記軸（車軸）（３９０）を中心として取り付けられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記磁化可能な車輪（３７０）の転がり周縁面（３７０”）はプロファイル形を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
２つのガイドロッド（３１２、３１４）が設けられ、各ガイドロッド（３１２、３１４）に沿って、少なくとも１つの磁化可能な車輪（３７０、３８０、３８２）が転がる、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
互いにＶ字形に配置された少なくとも一対の磁化可能な車輪（３８０、３８２）が、１つのガイドロッド（３１２）に沿って転がるように前記ガイドロッド（３１２）に設けられる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれが一項に記載のシステムを有する顕微鏡、特に立体顕微鏡、またはマクロスコープ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１６４６１５（Ｐ２０１１−１６４６１５Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８６９（Ｐ２０１１−２５８６９）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（５０３０７８８６３）ライカ マイクロシステムス （シュヴァイツ） アクチエンゲゼルシャフト (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（５０３０７８８６３）ライカ マイクロシステムス （シュヴァイツ） アクチエンゲゼルシャフト (13)
【Ｆターム（参考）】
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