JP2018525670A - 光学器具のための光学要素整合および保定 - Google Patents

Abstract

光学要素ホルダは、光学要素を保定するためのレセプタクルを含み、選択された光学要素を光学経路の中に移動させるように構成され、それによって、光ビームが、選択された光学要素を通して通過する。光学要素ホルダは、光学要素の不整合を緩和または回避し、それによって、光ビームの経路内の望ましくない逸脱を緩和または回避する様式で光学要素を保定するように構成される。光学要素ホルダは、顕微鏡または他の光学器具の一部であってもよい。

Description

（関連出願）
本願は、２０１５年７月３０日に出願された米国特許出願第１４／８１３，８９０号に対する利益を主張するものであり、該米国特許出願の内容は、その全体が参照により本明細書中に援用される。

本発明は、概して、フィルタ、レンズ、または同等物等の光学要素を、光学ホイールまたはスライド内の光学要素ホルダ内に整合および保定するためのデバイスおよび方法と、そのようなデバイスおよび方法を利用するシステムとに関する。

光学ベースの器具は、光学要素に入射する光を修正するために、種々のタイプの光学要素を利用し得る。タイプに応じて、光学要素は、例えば、フィルタ処理、コリメート、集束、反転、ビーム操向、ビーム***、減衰等によって、光を修正し得る。１つの具体的実施例として、ある具体的波長において光を透過させながら、他の波長で光の透過を防止することが所望されるとき、光学フィルタが、利用される。異なる波長透過特性を有する光学フィルタのアレイが、器具のユーザが、光学フィルタのアレイによって利用可能となる異なる波長間の透過のための波長を選択することを可能にするために提供されてもよい。光学フィルタのアレイは、選択された光学フィルタが、選択された光学フィルタが光学経路の一部となる、動作位置に回転されることを可能にし、したがって、その光学経路に沿った光の伝搬をフィルタ処理するために効果的である、フィルタホイール等のフィルタ保持デバイス内に搭載されてもよい。別のタイプのフィルタ保持デバイスは、選択された光学フィルタが動作位置に線形に平行移動されることを可能にする、フィルタスライドである。レンズ、窓、ミラー等の他のタイプの光学要素も同様に、光学要素保持デバイス内にアレイとして支持されてもよい。

多くの場合、フィルタホイール等の光学要素保持デバイスを提供する、器具の実施例は、種々のタイプの顕微鏡を含み、一実施例は、異なる波長（色）において分析下のサンプルの画像を取得する、共焦点顕微鏡である。別の実施例は、反射／散乱、ルミネセンス、蛍光、吸光率等のサンプルの特定のタイプの光学特性または活性を測定する、デバイス（例えば、光学読取機、プレート読取機、マルチモード読取機等）である。さらなる実施例は、分光デバイス、分光光度計等、スペクトルデータをサンプルから産生する、デバイスである。これらの光学器具のうちのいくつかは、光源から分析下のサンプルまでの「励起」光経路と、サンプルから光検出器までの「放出」光経路の両方を提供する。すなわち、励起光経路は、サンプルを照射するために利用され、放出光経路は、測定または撮像のために、照射されたサンプルから光検出器に反射または放出される光を透過させるために利用される。そのような器具は、励起光経路内に位置付けられる、光学要素保持デバイス（例えば、「励起」フィルタホイール）と、放出光経路内に位置付けられる、別の光学要素保持デバイス（例えば、「放出」フィルタホイール）の両方を含んでもよい。

光学要素保持デバイスは、典型的には、個別の光学要素が保定される、本明細書では光学要素レセプタクルと称される、いくつかの個々の搭載場所を提供する。個別の光学要素は、個別のレセプタクルの中に装填され、その後、必要に応じて、除去されてもよい。理想的場合では、光学要素保持デバイスは、各光学要素を対応するレセプタクル内の固定された再現可能位置に保定する。このように、光学要素保持デバイスに現在搭載されている光学要素のいずれかが、光学経路の中に移動されると、その光学要素は、任意の他の光学要素が、その前に、またはそれに続いて、光学経路の中に移動される際、光学経路に対して同一位置にある。また、光学要素保持デバイスに現在搭載されている光学要素のいずれかが、同一レセプタクル内で新しい光学要素と交換されるときも、新しい光学要素は、光学要素が特定のレセプタクルを以前に占有していたレセプタクル内の同一位置にあるであろう。さらに、多くのタイプの光学要素（例えば、フィルタおよびあるタイプのレンズ）に関して、理想的場合では、光学要素保持デバイスは、各光学要素を対応するレセプタクル内で完璧な配向（または完璧に整合された位置）に保定する。光学要素が、完璧に整合された位置に保定され、光学要素保持デバイスによって光学経路の中に移動されると、光学フィルタは、光学経路、したがって、光学経路に沿って伝搬する光ビームと完璧に整合されるであろう。その結果、光ビームは、光ビームが光学要素の厚さを通して通過する間も含め、光学要素保持デバイスを通して直線経路を辿る（例えば、方向転換または偏移されない）。

しかしながら、実際は、いくつかの光学要素保持デバイスは、スロットを提供し、それを通して光学要素は、装填され、その後、除去される。例えば、ホイールタイプ保持デバイスは、光学要素が半径方向に沿って装填および除去されるように、半径方向スロットを提供し得る。そのような保持デバイスは、わずかであるが、各光学要素レセプタクル内に知覚可能な隙間を提供し、光学要素の装填および除去を促進する。すなわち、各レセプタクルは、レセプタクル内に常駐する光学要素と保持デバイスの周囲構造との間にある程度の開放空間が存在するように定寸される。本隙間は、光学要素が角傾斜を伴ってレセプタクルの中に不注意に装填されることを可能にし得、これは、光ビームが偏移または傾斜される結果をもたらす。加えて、光学要素をレセプタクルの中に装填後（光学要素が最初に良好に整合されるように、適切に行われる場合でも）、光学要素は、経時的に不整合状態になり得る。例えば、動作振動が、光学要素を経時的に偏移または傾斜させ得る。不整合は、種々のタイプの光学要素にとって問題となり得る。例えば、いくつかの光学フィルタ（すなわち、異なる色フィルタ）が、単一画像取得の間に利用されるとき、光学フィルタ内のこれらの角傾斜は、「ピクセル偏移」と称される現象を誘発し得る。ピクセル偏移は、光学要素傾斜の結果として生じる、個々の色画像間の不整合を指す。これらの不整合が大きいとき、それらは、得られた画像内に容易に見える。光学フィルタおよび他のタイプの光学要素を添着するための既存の手段は、ねじ山付きカラー等の剛性の機械的締結方法または毎回の交換をもたらす保定特徴を要求する。一実施例は、米国特許第６，３１３，９６０号に開示されている。

したがって、フィルタホイールおよび他のタイプの光学要素保持デバイスにおける光学要素の保定および整合を改良する必要性がある。また、不整合および付帯する不利点等の光学要素保持デバイスの光学要素レセプタクルと関連付けられた隙間によって生じる問題を緩和または排除する必要性もある。

全体的または部分的に前述の問題および／または当業者によって観察され得る他の問題に対処するために、本開示は、以下に記載される実装で一例として説明されるような方法、プロセス、システム、装置、機器、および／またはデバイスを提供する。

一実施形態によると、光学器具のための光学要素ホルダは、光学入力側、光学出力側、光学入力側と光学出力側との間の縦軸に沿った厚さ、および個別の光学要素を保定し、概して、縦軸に直交する横断面に配列されるように構成される、複数のレセプタクルであって、それぞれ、光学入力側および光学出力側に開放され、縦軸と平行に本体を通して光学経路を画定する、レセプタクルとを備える、本体と、本体から延在する、複数のプッシャ構成要素であって、それぞれ、ばね部材と、ばね部材によってレセプタクルのうちの少なくとも１つに向かってレセプタクル内に保定された光学要素と接触するよう付勢されるように位置付けられる、少なくとも１つの接触表面とを備え、それぞれ、付勢力をレセプタクルの個別の１つ内に保定された少なくとも１つの光学要素に対して印加し、少なくとも１つの光学要素が横断面と平行になる整合された位置に少なくとも１つの光学要素を保定するように構成される、プッシャ構成要素とを含む。

別の実施形態によると、光学器具は、光検出器と、光検出器までの光学経路を確立するために構成される、光学素子と、本明細書に開示される実施形態のいずれかに記載の光学要素ホルダであって、レセプタクルのそれぞれを光学経路の中に選択的に移動させるために構成される、光学要素ホルダとを含む。

本発明の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴、および利点が、以下の図および発明を実施するための形態の説明に応じて、当業者に明白であろう、または明白となろう。全てのそのような付加的システム、方法、特徴、および利点は、本説明に含まれ、本発明の範囲内であり、添付の請求項によって保護されることが意図される。

本発明は、以下の図を参照することによって、さらに理解されることができる。図中の構成要素は、必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例証することに重点が置かれている。図中、類似参照番号は、異なる図の全体を通して対応する部分を指定する。

図１は、いくつかの実施形態による、光学器具の実施例の概略図である。 図２は、光学要素が位置付けられる光学要素ホルダの一部の概略断面図である。 図３は、いくつかの実施形態による、光学要素ホルダの実施例の概略断面図である。 図４Ａは、別の実施形態による、光学要素ホルダの実施例の概略図である。 図４Ｂは、図４Ａに図示される光学要素ホルダの裁断斜視図である。 図４Ｃは、図４Ａおよび４Ｂに図示される光学要素ホルダの斜視図であって、光学要素ホルダのプッシャ構成要素が除去されている。 図５Ａは、別の実施形態による、光学要素ホルダの実施例の概略図である。 図５Ｂは、図５Ａに図示される光学要素ホルダの裁断斜視図であって、光学要素ホルダの一部は、図４Ｂに示されるものに類似する平面に沿って裁断されている。 図６は、別の実施形態による、光学要素ホルダの実施例の裁断斜視図である。 図７は、別の実施形態による、光学要素ホルダの実施例の裁断斜視図である。

図１は、いくつかの実施形態による、光学器具（または光学システム）１００の実施例の概略図である。図１は、概して、１つまたはそれを上回る光経路および複数の光学要素を提供する、任意の光学器具を表すと見なされ得、光学器具の所与の用途において選択された光経路内に位置付けるための１つまたはそれを上回る光学要素の選択を可能にする。具体的には、図１は、いくつかの実施形態による、顕微鏡（または顕微鏡システム）の実施例を図示する。顕微鏡は、共焦点顕微鏡、広視野顕微鏡、または他のタイプの顕微鏡であってもよい。種々のタイプの光を測定／検出するデバイス、スペクトルデータを取得するデバイス等、他のタイプの光学器具の非限定的実施例も、上記に留意される。概して、種々のタイプの顕微鏡および他の光学器具の構造および動作は、当業者によって理解され、したがって、光学器具１００のある構成要素および特徴は、本明細書に教示される主題の理解を促進するためだけに簡単に説明される。

光学器具１００は、概して、分析下のサンプル１０８を励起（または照明）するための励起（照明）光１０６を発生させるために構成される、光源１０４と、サンプル１０８を支持するためのサンプルホルダまたは段１１０と、サンプル１０８から放出される放出光１１４を収集し、それによって、サンプル１０８の画像を捕捉するための光検出器（または画像センサ）１１２と、光源１０４からサンプル１０８までの励起（または照明）光経路を画定（すなわち、確立または提供）するための種々の光学素子と、サンプル１０８から光検出器１１２までの放出（または検出）光経路を画定するための種々の光学素子とを含んでもよい。共焦点実施形態では、光学素子は、例えば、中間画像平面と、同時に、励起光経路および放出光経路とに位置付け可能なピン孔またはスピンディスク（図示せず）等の１つまたはそれを上回る共焦点デバイスを含む（または別個の共焦点デバイスは、励起光経路および放出光経路内に別個に位置付けられてもよい）。いくつかの実施形態では、光学器具１００は、サンプル１０８を照明するために利用される光と同一波長でサンプル１０８から反射（散乱）された光を検出するために構成されてもよい。他の実施形態では、光学器具１００は、サンプル１０８を具体的励起波長で励起し、励起に応答して、より長い波長でサンプル１０８から放出される蛍光光を検出するために構成されてもよい。これらの後者の実施形態では、蛍光剤または蛍光色素（例えば、フルオレセイン）が、当業者によって理解されるように、サンプル１０８に添加されてもよい。便宜上、別様に規定されない限り、または文脈によってそうではないことが明示されない限り、用語「励起」は、サンプル１０８から反射または散乱された光を収集する目的のためのサンプル１０８の「照明」およびサンプル１０８によって放出される蛍光放出光を収集する目的のためのサンプル１０８の励起を包含する。また、便宜上、別様に規定されない限り、または文脈によってそうではないことが明示されない限り、用語「放出光」は、反射（または散乱）された光または蛍光放出光のいずれかを包含する。

サンプル段１１０は、サンプル１０８をサンプル平面に位置付ける。サンプル段１１０は、概して、サンプル１０８を支持するための、または、サンプル１０８およびサンプル１０８をその上の固定位置に支持する基板（例えば、ガラススライドまたは容器）を支持するための任意のプラットフォームであってもよい。いくつかの実施形態では、サンプル段１１０は、手動またはモータ式作動によって移動可能であってもよい。すなわち、サンプル段１１０の位置は、ｘ−軸、ｙ−軸、および／またはｚ−軸に沿ってユーザによって調節可能であってもよい。本文脈では、ｚ−軸は、サンプル平面に直交する光学軸に対して得られ、ｘ−軸およびｙ−軸は、サンプル平面にあるように得られる。サンプル１０８は、概して、撮像が所望され、サンプル段１１０に搭載可能な任意の物体であってもよい。例えば、サンプル１０８は、生物学的（例えば、胞子、菌、カビ、細菌、ウイルス、生物学的細胞または細胞内成分、皮膚細胞、破片等の生物学的に導出された粒子）または非生物学的（例えば、化学化合物、粒子状物質等）であってもよい。

光源１０４は、所与の実施形態において実装されている顕微鏡検査（または他の光学ベースの分析）のタイプに好適な任意の光源であってもよい。例えば、光源１０４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または固体レーザ等の固体光源であってもよい、または代替として、半導体ベースのレーザ（レーザダイオードまたはＬＤ）であってもよい。いくつかの実施形態では、光源１０４の光学出力は、光学素子によって提供される中間画像平面およびサンプル１０８が位置付けられるサンプル平面上に結像される（それに共役される）、光ファイバの先端であってもよい。いくつかの実施形態では、光源１０４は、光を異なる波長で発生させる、複数の光源（例えば、複数のＬＥＤ）を含んでもよい。そのような波長特有の光源は、波長特有の光源、したがって、所与の用途において利用されるべき励起光１０６の波長の自動（コンピュータ化）選択を可能にする、モータ式ホイール（図示せず）等の波長セレクタに搭載されてもよい。

光検出器１１２は、所与の実施形態において実装されている顕微鏡検査（または他の光学ベースの分析）のタイプのために好適な任意の撮像デバイスであってもよい。例えば、光検出器１１２は、カメラの基礎を形成する、撮像デバイスのタイプであってもよい。典型的実施形態では、光検出器１１２は、例えば、相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）技術に基づく、電荷結合素子（ＣＣＤ）または能動ピクセルセンサ（ＡＰＳ）等のマルチピクセル（またはピクセル化）撮像デバイスである。いくつかの実施形態では、光学器具１００は、接眼レンズ（別個に示されない）を含み、ユーザがサンプルを視認することを可能にしてもよく、その場合、適切な光学構成要素（例えば、ビームスプリッタ）が、放出光１１４が光検出器１１２および接眼レンズの両方に指向されるように、放出光経路を***させるために提供される。したがって、図１における光検出器１１２は、撮像デバイスまたは撮像デバイスおよび接眼レンズの両方を図式的に表すと見なされ得る。代替として、光検出器１１２は、光の所望の励起波長のみが通過することを可能にする、励起フィルタ（図示せず）と併せて動作する、広帯域光源であってもよい。いくつかの実施形態では、複数の異なる波長特有の励起フィルタが、波長セレクタ（例えば、モータ式ホイール）に搭載され、他の波長を遮断しながら、通過されるべき励起波長の選択を可能にしてもよい。

励起光経路および／または放出光経路の画定に関わる中間光学素子（光学構成要素）は、実施形態毎に広く変動してもよい。特定の光学構成要素に応じて、光経路の画定は、光ビームの集束、反転、***、またはサイズ調整等、光ビームをある方式で修正することを含んでもよい。図１に図示されるように、光学素子は、ダイクロイックビームスプリッタまたはミラー１１６（ダイクロイックフィルタとしても知られる）を含んでもよい。ビームスプリッタ１１６は、励起光１０６のために検討される波長において光を透過させ、放出光１１４のために検討される波長においてある角度（例えば、９０度）で光を反射させるように構成される。代替として、ビームスプリッタ１１６は、放出光１１４を透過し、励起光１０６を反射させるようなものであってもよく、そのように位置付けられてもよい。いくつかの実施形態では、ビームスプリッタ１１６は、異なる光学反射／伝送特性を有する、複数のビームスプリッタを含んでもよい。そのようなビームスプリッタは、所望の反射／伝送スペクトルを伴うビームスプリッタの自動（コンピュータ化）選択を可能にする、モータ式ホイール（図示せず）等の波長セレクタに搭載されてもよい。光学素子はまた、対物レンズ等の構成要素を含む、顕微鏡レンズ効果システム１１８を含んでもよい。概して、レンズ効果システム１１８は、励起光１０６をサンプル１０８上に透過および集束させ、サンプル１０８から放出される放出光１１４を収集し、放出光１１４を光検出器１１２上に集束させるために構成される。光学素子はまた、以下でさらに議論される光学要素ホルダ（または保持デバイス）１２０を含んでもよい。光学（図示せず）の他の実施例として、当業者によって理解されるように、限定ではないが、１つまたはそれを上回るコリメートレンズ、中継レンズ、フィールドレンズ、管レンズ、窓等が挙げられ得る。

概して、光学要素ホルダ１２０は、複数の光学要素１２４をしっかりと保定するために構成され、所与の実験において使用するための所望の光学要素１２４の選択を可能にするように移動可能である。典型的実施形態では、光学要素１２４は、ディスク形状であるが、代替として、多角形であってもよい。図示される実施例では、光学要素１２４は、異なる伝送特性（すなわち、色）を有する、放出フィルタである。光学フィルタは、望ましくない波長を遮断するように機能し、それによって、光検出器１１２に到達することを防止する。したがって、光学要素ホルダ１２０は、図示される実施例では、波長セレクタとして機能する。典型的実施形態では、光学要素ホルダ１２０は、中心軸を中心として回転可能であって、波長選択を可能にし、その場合、光学要素ホルダ１２０は、ホイールまたは回転式コンベヤであってもよい。他の実施形態では、光学要素ホルダ１２０は、前述のように、線形摺動等の異なるタイプの移動をもたらしてもよい。光学要素ホルダ１２０の移動は、当業者によって理解される様式でモータ化および自動化（コンピュータ化）されてもよい。図１に示されるように、動作の間、光学要素ホルダ１２０は、選択された光学要素１２４を動作位置に位置付け、そこで選択された光学要素１２４が放出光１１４の経路と光学的に整合され、それによって、放出光１１４が入射し、光検出器１１２への到達に先立って、選択された光学要素１２４によって修正（例えば、フィルタ処理）される。

光学要素ホルダ１２０は、略ディスク形状である、または別のタイプの平面幾何学形状を有してもよい。したがって、光学要素ホルダ１２０は、２つの対向側を有してもよく、該２つの対向側は、光学要素１２４の主平面寸法（２次元サイズ）および２つの対向側間の厚さを決める。２つの対向側のうちの一方は、放出光１１４がサンプル１０８（および任意の介在光学素子）から受信される、光学入力側１２８であって、他側は、修正（例えば、フィルタ処理）された放出光１１４が光検出器１１２（および任意の介在光学素子）に向かって伝搬する、光学出力側１３０である。光学要素ホルダ１２０の厚さは、概して、光学入力側から光学出力側１３０に光学要素ホルダ１２０を通して伝送される、放出光１１４の光学軸に沿って（それと平行に）画定されてもよい。

光学要素ホルダ１２０は、概して、その上またはその中に光学要素１２４が保定される、本体１３２を含んでもよい。本体１３２は、モノリシックまたは２つまたはそれを上回る構成要素のアセンブリであってもよい。本体１３２は、個別の光学要素１２４と整合され、光が光学要素１２４に到達することを可能にする、開口部１３４を含む。類似開口部が、本体１３２の反対側（図示せず）に提供される。本体１３２の１つまたはそれを上回る表面は、光学要素レセプタクル（図示せず）を画定してもよく、その実施例は、以下にさらに説明され、その中に個別の光学要素１２４が、装填される。光学要素レセプタクルは、光学要素１２４がしっかりと保定される個別の光学要素１２４の固定された再現可能動作位置を画定するように構成されてもよい。図示されるディスクまたはホイールタイプ実施形態では、光学要素レセプタクル（およびその中に装填される光学要素１２４）は、光学要素ホルダ１２０の中心回転軸から半径方向距離に位置付けられ、中心軸を中心として相互から円周方向に離間される。いくつかの実施形態では、光学要素レセプタクルは、半径方向開口部または溝１３６を含む、半径方向スロットとして構成されてもよく、それを通して光学要素１２４は、本体１３２の中に装填され、そこから除去される。他の実施形態では、本体１３２は、光学要素１２４を装填および除去するための他の手段を含んでもよい。

図１の図示される実施例では、すぐ上で説明された光学要素ホルダ１２０は、放出光経路内に位置付けられ、したがって、放出フィルタホルダとしての役割を果たす。代替として、光学要素ホルダ１２０は、励起光経路内に位置付けられる、励起フィルタホルダであってもよい。さらなる代替として、光学フィルタホルダは、放出光経路内に位置付けられ、放出フィルタホルダ（図１に具体的に図示されるように）としての役割を果たしてもよく、別の光学フィルタホルダ（具体的に示されない）は、励起光経路内に位置付けられ、励起フィルタホルダとしての役割を果たしてもよい。さらに、他の実施形態では、光学器具１００は、放出光経路等の単一光経路を提供してもよい。１つの非限定的実施例として、光学器具１００は、化学または生物学的活性の結果として、すなわち、励起光による刺激を要求せずに、サンプル１０８から放出されるルミネセンス光を測定する、ルミノメータであってもよい。

さらに、本開示の文脈では、用語「光学要素」または「光学素子要素」は、その構成要素またはデバイス上に入射する光を修正するために構成される、任意のタイプの構成要素またはデバイスを指す。光学要素によってもたらされる修正は、例えば、フィルタ処理、遮断（すなわち、波長依存フィルタ処理とは対照的に、１００％遮断）、コリメート、集束、反転、ビーム操向、ビーム***、減衰等であってもよい。本明細書に説明されるような光学要素ホルダは、これらの異なるタイプの光学要素のいずれか、いくつかの実施形態では、２つまたはそれを上回る異なるタイプの光学要素の組み合わせを支持してもよい。例えば、所与の用途において光学要素ホルダ１２０に搭載される光学要素１２４は、同時に、フィルタと、また、位相整合レンズ等の１つまたはそれを上回るレンズとを含んでもよい。

また、図１は、本開示に準拠する、光学器具１００の実施例の大まかな概略描写であることを理解されたい。図１に具体的に示されない他の光学素子、電子機器、および機械的構成要素および構造も、必要に応じて、実践的実装のために含まれてもよい。一実施例として、光学器具１００はまた、光検出器１１２と通信する、コンピューティングデバイス（図示せず）を含んでもよい。コンピューティングデバイスは、光検出器１１２によって捕捉された画像または光検出器１１２によって出力される測定データを受信し、画像または測定データをデジタル化、記録、および／または別様に処理してもよい。コンピューティングデバイスはまた、必要に応じて、画像または測定データをコンピュータ画面等のディスプレイデバイス上に表示するために、捕捉された画像または取得された測定データを処理してもよい。コンピューティングデバイスはまた、所望の様式で画像の表示を向上させるかまたは制御するように、画像を処理するために構成されてもよい。コンピューティングデバイスはまた、選択された光学要素１２４を光学経路の中に送り出すため等、その移動を制御するように、光学要素ホルダ１２０と通信してもよい。概して、これらの目的のために、コンピューティングデバイスは、当業者によって理解されるように、ハードウェア（マイクロプロセッサ、メモリ等）およびソフトウェア構成要素だけではなく、ユーザインターフェース（入力および出力の両方）デバイスも含んでもよい。

図２は、光学要素１２４のうちの１つが位置付けられる、光学要素ホルダ２２０の一部の概略断面図である。前述のように、光学要素ホルダ２２０は、図１に図示されるように、放出フィルタホルダであってもよい、または励起フィルタホルダであってもよい、または別のタイプの光学要素１２４を保持してもよい。参照目的のために、図２は、縦（または中心）軸２４２と、中心軸２４２に直交する横（または半径方向）軸２４４を示す。図示されるディスクまたはホイールタイプ実施形態では、縦軸２４２は、光学要素ホルダ２２０の中心軸（すなわち、回転軸）である。横軸２４４は、中心軸２４２に直交する横断面にある。横断面は、図示される横軸２４４を中心軸２４２を中心として回転させることによって、または横軸２４４を横軸２４４および中心軸２４２に直交する別の横軸２４６（図面シートの内外に指向される）と併せて検討することによって、画定され得る。本実施例では、光学要素ホルダ２２０の本体は、第１の本体部分２５２と、第２の本体部分２５４とを含み、その間に光学要素レセプタクル２５６が位置する。光学要素レセプタクル２５６は、半径方向開口部２３６を含む、またはそれと開放して連通する。したがって、本実施形態では、光学要素１２４は、概して、半径方向に沿って、半径方向開口部２３６を介して、光学要素レセプタクル２５６の中に装填される。第１の本体部分２５２および第２の本体部分２５４の個別の開口部２５８および２６０は、相互および光学要素１２４と光学的に整合され、それによって、光経路が、光学要素１２４を通してを含む、光学要素ホルダ２２０を通して確立されることを可能にする。光学要素ホルダ２２０の片側（図２の観点から上部側または底部側）は、光学入力側としての役割を果たし得る一方、他の対向側は、光学出力側としての役割を果たす。光学要素ホルダ２２０の本体（第１の本体部分２５２と、第２の本体部分２５４とを含む）は、中心軸２４２に沿って（それと平行方向に）厚さを有する。

光学要素ホルダ２２０の本体は、複数の明確に異なる表面を含む。各光学要素レセプタクル２５６（および関連付けられた半径方向開口部２３６）は、光学要素ホルダ本体の表面のうちの少なくとも１つによって画定されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの表面は、第１の本体部分２５２の（第１の）横方向レセプタクル表面２６２と、概して、第１の横方向レセプタクル表面２６２に面する、第２の本体部分２５４の（第２の）横方向レセプタクル表面２６４と、第１の横方向レセプタクル表面２６２と第２の横方向レセプタクル表面２６４との間に延在する、縦方向レセプタクル表面２６６とを含んでもよい。これらの表面２６２、２６４、および２６６のうちの１つまたはそれを上回るものは、他の表面２６２、２６４、および２６６のうちの１つまたはそれを上回るものに隣接してもよい。本文脈では、第１の横方向レセプタクル表面２６２および第２の横方向レセプタクル表面２６４は、概して、横または半径方向軸２４４に沿って延在し、したがって、中心軸２４２に直交する横断面（図示される横または半径方向軸２４４によって１つの方向に画定された平面）と同一平面であるという点において「横方向」である。同様に、縦方向レセプタクル表面２６６は、概して、中心軸２４２に沿って延在するという点において「縦方向」であるが、縦方向レセプタクル表面２６６は、中心軸２４２と完璧に平行ではない、局所構造特徴を含んでもよい。

前述のように、理想的場合では、光学要素ホルダ２２０（特に、光学要素レセプタクル２５６および周囲本体部分２５２および２５４）は、光ビーム（例えば、光学要素ホルダ２２０が利用されている方法に応じて、放出光ビーム、励起光ビーム等）が、光ビームが光学要素１２４の厚さを通して通過する間を含め、光学要素ホルダ２２０を通して直線経路を辿る（例えば、方向転換または偏移されずに）ように、光学要素１２４を光学経路と完璧な整合に保定する。図２は、理想的（または所望の）光ビーム２７０を示す。いくつかの実施形態では、理想的場合は、光学要素１２４が横断面に配向される（そこにある）ことに対応し得る。しかしながら、実際は、光学要素レセプタクル２５６は、光学要素１２４を光学要素レセプタクル２５６内のその適切な動作位置に挿入することを促進するための隙間を有する。本隙間は、光学要素１２４と光学要素ホルダ２２０の表面との間の開放空間が、図示される実施例では、第１の横方向レセプタクル表面２６２、第２の横方向レセプタクル表面２６４、および縦方向レセプタクル表面２６６等の光学要素レセプタクル２５６の境界を画定することに対応し得る。本隙間は、光学要素１２４が角傾斜を伴って不注意に装填される（例えば、横断面に対して）ことを可能にし得、これは、図２に示されるように、偏移された光ビーム２７２をもたらす。加えて、動作振動は、光学要素１２４を経時的に偏移または傾斜させ得る。本不整合は、前述のように、「ピクセル偏移」をもたらし、および／または他の問題を生じさせ得る。故に、本ピクセル偏移を緩和または排除するために、光学要素ホルダ２２０内の隙間は、緩和または排除または別様に対処されるべきである。

図３は、いくつかの実施形態による、光学要素ホルダ３２０の実施例の概略断面図である。図２の図と同様に、図３は、光学要素１２４のうちの１つが位置付けられる、光学要素ホルダ３２０の一部を図示する。前述のように、光学要素ホルダ３２０は、図１に図示されるように、放出フィルタホルダであってもよい、または励起フィルタホルダであってもよい、または別のタイプの光学要素１２４を保持してもよい。基準系として、図３はまた、光学要素ホルダ３２０の縦または中心軸３４２と、中心軸３４２に直交する横または半径方向軸３４４とを示す。光学要素ホルダ３２０の本体は、第１の本体部分３５２と、第２の本体部分３５４とを含み、その間に複数の光学要素レセプタクル３５６が、位置し、そのうちの１つは、図３に示される。本実施形態では、光学要素１２４は、概して、半径方向に沿って、半径方向開口部３３６を介して、光学要素レセプタクル３５６の中に装填される。第１の本体部分３５２および第２の本体部分３５４は、光学要素１２４が図１に示される動作位置に移動される（例えば、本実施形態では、回転される）と、光経路が光学要素１２４を通して確立されることを可能にする、各光学要素レセプタクル３５６と整合される、個別の開口部３５８および３６０を含む。各光学要素レセプタクル３５６（および関連付けられた半径方向開口部３３６）は、光学要素ホルダ本体の１つまたはそれを上回る表面によって画定されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの表面は、第１の本体部分３５２の（第１の）横方向レセプタクル表面３６２（中心軸２４２と垂直）と、概して、第１の横方向レセプタクル表面３６２に面する、第２の本体部分３５４の（第２の）横方向レセプタクル表面３６４と、第１の横方向レセプタクル表面３６２と第２の横方向レセプタクル表面３６４との間に延在する、縦方向レセプタクル表面３６６とを含んでもよい。

光学要素不整合の問題に対処するために、光学要素ホルダ３２０は、個別の光学要素レセプタクル３５６に位置付けられる、複数のプッシャ構成要素３７４を含み、１つのプッシャ構成要素３７４および関連付けられた光学要素レセプタクル３５６が、図３に示される。実施形態に応じて、１つまたはそれを上回るプッシャ構成要素３７４は、各光学要素レセプタクル３５６に位置付けられてもよい。すなわち、光学要素ホルダ３２０は、各光学要素レセプタクル３５６における単点または多点（例えば、二重点）付勢のために構成されてもよい。概して、各プッシャ構成要素３７４は、光学要素１２４を、光学要素１２４が横断面と略平行である、すなわち、偏移または傾斜されない、光学要素レセプタクル３５６内の整合された位置に保定するために効果的様式において、対応する光学要素１２４を押動または付勢する（押動または付勢力３７６を印加する）ために構成される。本保定された整合を達成するために、いくつかの実施形態では、各プッシャ構成要素３７４は、光学要素１２４が光学要素ホルダ３２０の少なくとも１つの表面と接触するよう押進または付勢される（すなわち、光学要素１２４がそれに対して支承される）ように、光学要素ホルダ３２０の両軸に対してある角度で、すなわち、中心軸３４２および横または半径方向軸３４４に対してある角度で、付勢力３７６を対応する光学要素１２４に印加するために構成されてもよい。押動または付勢力３７６は、したがって、中心軸３４２に沿った方向における力成分と、横または半径方向軸３４４に沿った方向における力成分とを有する。プッシャ構成要素３７４は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル３５６の中に挿入される間のある時点で、光学要素１２４と接触し、それによって、力を光学要素１２４に印加するように位置付けられる。光学要素１２４が接触するよう押進される表面は、光学要素レセプタクル３５６を画定する、１つまたはそれを上回る表面であって、したがって、第１の横方向レセプタクル表面３６２、第２の横方向レセプタクル表面３６４、および／または縦方向レセプタクル表面３６６であってもよい。

概して、プッシャ構成要素３７４は、角度付けられた押動または付勢力３７６を印加するために効果的な任意の様式で構築され、配向され、位置付けられてもよい。図示される実施形態では、プッシャ構成要素３７４は、光学要素１２４に接触するための接触表面３７８と、ポテンシャルエネルギーを貯蔵し、角度付けられた押動または付勢力３７６を印加することが可能なばね部材３８０（図３に図式的に描写される）とを含む。接触表面３７８は、湾曲、例えば、球状または円錐形（例えば、放物線、双曲線等）であってもよい、または角度付けられ（例えば、中心軸３４２および横軸３４４に対して４５度）、所望の角度で付勢力を提供する、平坦表面であってもよい。接触表面３７８は、ばね部材３８０に取り付けられる、またはそれと一体的に隣接してもよい、またはばね部材３８０が接触する、別個の構成要素であってもよい。ばね部材３８０は、プッシャ構成要素３７４の主構造部分と明確に異なるばね要素であってもよい、またはプッシャ構成要素３７４の偏向可能構造部分であってもよい。いくつかの実施形態では、ばね部材３８０は、伸長（または主要）寸法を有する平面構造であってもよく、伸長寸法に略直交する方向に偏向可能である。例えば、ばね部材３８０は、長さおよび幅によって画定された対向平面表面と、対向平面表面間の厚さとを有する、材料の細片等の平坦ばねであってもよい。長さは、幅を上回ってもよく、厚さは、したがって、伸長（または主要）寸法であってもよい。この場合、材料の細片は、その長さに略直交する方向に偏向可能である。例えば、材料の細片は、カンチレバーとして搭載される、または別様に、材料の細片が偏向可能である、少なくとも１つの遊離（非制約）端を有してもよい。いくつかの実施形態では、プッシャ構成要素３７４の固体構造全体が、偏向可能であって、したがって、ばね部材３８０として機能する。プッシャ構成要素３７４は、光学要素ホルダ３２０の本体の一体部分である、または角度付けられた押動または付勢力３７６を効果的に印加するために、必要に応じて、光学要素ホルダ本体に取り付けられる、締結される、または別様に機械的に参照されてもよい。いくつかの実施形態では、２つまたはそれを上回る接触表面３７８は、各光学要素レセプタクル３５６に位置付けられてもよい。そのような実施形態では、接触表面３７８は全て、光学要素１２４の同一側（すなわち、図３の観点から上側または下側）上に位置してもよい、またはいくつかの接触表面３７８が、光学要素１２４の両側上に位置してもよい。

動作時、各光学要素１２４が対応する光学要素レセプタクル３５６の中に装填されるにつれて、光学要素１２４は、プッシャ構成要素３７４の接触表面３７８と接触する。装填を促進するために、光学要素１２４は、当業者によって理解されるように、任意の好適な技法によって把持され、取り扱われてもよい。光学要素１２４は、プッシャ構成要素３７４によって光学要素レセプタクル３５６内のその最終動作位置（本明細書では、整合位置とも称される）に押勢される前に、わずかな距離にわたって（かつプッシャ構成要素３７４によって付与される付勢力に対抗して）、接触表面３７８に沿って摺動してもよい。プッシャ構成要素３７４は、光学要素レセプタクル３５６内の光学要素１２４の最終動作位置が、光学要素１２４の装填および除去の反復毎に変動しない、明確に異なる再現可能位置であるように、光学要素レセプタクル３５６に対して構成され、位置付けられる。さらに、動作位置では、光学要素１２４は、光学要素ホルダ３２０を通して正しい光学経路としっかりと保定され、適切に整合され、その結果、適切に整合された光ビーム３７０をもたらす。続いて、光学要素１２４は、光学要素１２４が、プッシャ構成要素３７４によって付与される付勢力を克服しながら、光学要素レセプタクル３５６から握持および移動されることが可能である、任意の好適な技法によって除去されてもよい。

図３はまた、光学要素ホルダ３２０がさらに、保定または角部特徴３８２を含む、付加的実施形態を図示する。概して、角部特徴３８２は、光学要素１２４が最終動作位置において角部特徴３８２に接触するよう位置付けられる。概して、角部特徴３８２は、光学要素１２４が角部特徴３８２に接触することに応答して、反応力３８４を光学要素１２４に印加するように構成される。反応力３８４は、反応力３８４が光学要素１２４を光学要素ホルダ３２０の所望の表面に対して押動させ、それによって、光学要素１２４の適切な整合を確実にする（すなわち、光学要素１２４の角傾斜を最小限にする）ことにおいて、プッシャ構成要素３７４の動作を補助または補完するように配向される。反応力３８４は、中心軸３４２に沿った方向における力成分と、横または半径方向軸３４４に沿った方向における力成分とを有する。中心軸３４２に沿った、そして横または半径方向軸３４４に沿った反応力３８４の個別の力成分の方向は、プッシャ構成要素３７４によって印加される付勢力３７６の対応する力成分と反対であってもよい。例えば、得られた反応力３８４は、押動または付勢力３７６の角度と相補的または実質的に相補的である（そこから９０度または約９０度偏移される）角度で、中心軸３４２および横または半径方向軸３４４の両方に対して配向されてもよい。いくつかの実施形態では、角部特徴３８２は、光学要素ホルダ３２０の表面のうちの１つの角度付けられた区分である。例えば、図示される実施形態では、角部特徴３８２は、縦方向レセプタクル表面３６６の角度付けられた区分である。いくつかの実施形態では、プッシャ構成要素３７４および角部特徴３８２は、協働し、光学要素１２４を光学要素レセプタクル３５６の単一表面または側と接触するよう付勢する。例えば、図示される実施形態では、その動作（整合）位置における光学要素１２４は、中心軸３４２と垂直である、第１の横方向レセプタクル表面３６２と接触するよう付勢される。

図４Ａは、別の実施形態による、光学要素ホルダ４２０の実施例の概略図である。図４Ｂは、光学要素ホルダ４２０の裁断斜視図である。具体的には、図４Ｂにおける光学要素ホルダ４２０の一部が、中心軸と平行な平面に沿って、かつ横方向（または半径方向）軸に直交して裁断されており、それらの軸は、上記に定義され、図２および３に図示されている。図４Ａおよび４Ｂはまた、光学要素ホルダ４２０内に装填される光学要素１２４を図示する。図４Ａおよび４Ｂはさらに、光学要素ホルダ４２０内に装填される異なるタイプの光学要素１２５の実施例を図示する。例えば、光学要素１２４は、フィルタであってもよく、他の光学要素１２５は、位相整合レンズ等のレンズであってもよい。図示される実施形態では、光学要素ホルダ４２０は、その中心軸を中心として回転され、所与の実験において使用するための光学要素１２４を選択し得るように、ディスクまたはホイールとして構成される。したがって、光学要素ホルダ４２０は、モータに結合され、光学要素ホルダ４２０の回転を中心軸を中心として駆動するように構成される、中心に位置する結合部４８６を含んでもよい。図示される実施例では、結合部４８６は、好適なモータに動作可能に連結され得る、シャフトおよびベルト駆動プーリを含む。

光学要素ホルダ４２０の本体は、同様の数の光学要素１２４を保持するための複数の光学要素レセプタクル４５６を含む。８つの光学要素レセプタクル４５６が、８つより多いまたはより少ない光学要素レセプタクル４５６が提供されてもよいという理解を伴って、実施例のみとして示される。光学要素レセプタクル４５６はそれぞれ、中心軸からある半径方向距離に位置付けられ、中心軸を中心として相互から円周方向に離間される。本実施形態では、光学要素ホルダ４２０は、光学要素１２４の半径方向装填のために構成され、したがって、個別の光学要素レセプタクル４５６の中につながる半径方向開口部４３６を含む。また、本実施形態では、光学要素ホルダ本体は、第１の本体部分４５２と、第２の本体部分４５４とを含む。本実施形態では、第１の本体部分４４６は、主に、半径方向開口部４３６と、光学入力側および光学出力側における開口部、すなわち、光経路が選択された光学要素１２４を通して確立されることを可能にする、光学要素レセプタクル４５６と連通する開口部（例えば、図３に示される開口部３５８および３６０）とを含む、光学要素レセプタクル４５６を画定または形成する、構造である。光学要素ホルダ４２０はさらに、複数のプッシャ構成要素４７４を含む。光学要素レセプタクル４５６（または光学要素レセプタクル４５６および半径方向開口部４３６）の境界は、少なくとも部分的に、プッシャ構成要素４７４によって画定されてもよい。本実施形態では、プッシャ構成要素４７４は、概して、中心軸から半径方向に外向きに延在する。プッシャ構成要素４７４は、第２の本体部分４５４の半径方向延在部と見なされ得る。図示される実施例では、プッシャ構成要素４７４は、ねじによって第２の本体部分４５４に締結される。しかしながら、他の実施形態では、プッシャ構成要素４７４は、他の手段によって第２の本体部分４５４に取り付けられてもよい、または第２の本体部分４５４の一体部分であってもよい。

前述のように、プッシャ構成要素４７４は、光学要素不整合の問題に対処するために提供される。各プッシャ構成要素４７４は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル４５６の表面等の光学要素ホルダ４２０の少なくとも１つの表面と接触するよう押進または付勢される（すなわち、光学要素１２４がそれに対して支承される）ように、光学要素ホルダ４２０の両軸に対してある角度で、すなわち、中心軸および横方向（または半径方向）軸に対してある角度で、対応する光学要素１２４を押動または付勢するために構成されてもよい。押動または付勢力は、したがって、中心軸に沿った方向における力成分と、横軸に沿った方向における力成分とを有する。プッシャ構成要素４７４は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル４５６の中に挿入される間のある時点で、光学要素１２４に接触し、それによって、付勢力を光学要素１２４に印加するように位置付けられる。本実施形態では、各プッシャ構成要素４７４は、ばね部材４８０と、ばね部材４８０から延在する、少なくとも２つの接触要素４８８とを含む。ばね部材４８０は、本実施形態では、ポテンシャルエネルギーを貯蔵し、角度付けられた押動または付勢力を印加することが可能な偏向可能構造である。接触要素４８８は、ばね部材４８０と一体的に形成されてもよい、または締結、接合、溶接、鍍着、リベット留め等によって、ばね部材４８０に取り付けられてもよい。

いくつかの実施形態では、図示されるように、各ばね部材４８０は、相互から離間される端部で終端する、２つのアームを含んでもよく、各接触要素４８８は、アームのうちの１つの端部に位置付けられてもよい。本構成によって、各ばね部材４８０の２つのアームは、個々に偏向可能であって、接触要素４８８は、独立して移動可能である。各プッシャ構成要素４７４、したがって、各ばね部材４８０は、２つの隣接する光学要素レセプタクル４５６間に位置付けられる。本構成によって、２つの接触要素４８８は、各光学要素レセプタクル４５６と関連付けられる。したがって、本実施形態は、光学要素ホルダ４２０に搭載される各光学要素１２４の二重点付勢の実施例である。各光学要素レセプタクル４５６と関連付けられた接触要素４８８は、概して、光学要素１２４の周界の対向側に位置付けられるように、相互から離間される。本文脈では、「対向側」は、２つの接触要素４８８間に位置する直径方向線によって境界される光学要素１２４の２つの側（または半分）を指し、１つの接触要素４８８がその直径方向線の片側上に位置付けられ、他の接触要素４８８がその直径方向線の他側上に位置付けられる結果をもたらす。故に、示されるように、２つの接触要素４８８は、対応する光学要素１２４に対して相互に直径方向に反対に位置付けられる必要はないが、より一般的には、光学要素１２４の周界に沿ってある弧長だけ光学要素１２４に対して相互から円周方向に離間される。

図４Ｂに最良に示されるように、各接触要素４８８は、光学要素１２４に接触するための外側接触表面４７８を含む。接触表面４７８は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル４５６の内外に移動されるにつれて、光学要素１２４との摺動接触を促進し、接触表面４７８と光学要素１２４との間の接触面積を最小限にするように丸形または湾曲であってもよい。例えば、接触表面４７８は、略球状、円錐形、または同等物であってもよい。各光学要素レセプタクル４５６と関連付けられた接触表面４７８は、概して、光学要素１２４の周界の「対向側」に位置付けられ、両接触表面４７８は、角度付けられた付勢力を光学要素１２４に印加する。各角度付けられた付勢力は、中心軸に沿った方向における力成分と、横方向（または半径方向）軸に沿った方向における力成分とを有する。接触表面４７８が異なる場所にあることに起因して、個別の接触表面４７８の得られた付勢力の角度（または配向）は、異なる。２つの付勢力の大きさは、同一または実質的に同一であってもよい。その結果、各光学要素レセプタクル４５６と関連付けられた２つのプッシャ構成要素４７４は、協働し、光学要素１２４を第１の本体部分４５２（図４Ａ）の横方向表面４６２（または横方向表面４６２および縦方向表面４６６の両方）等の光学要素ホルダ４２０の少なくとも１つの表面と接触するよう付勢する。

図４Ｃは、光学要素ホルダ４２０の斜視図であって、プッシャ構成要素４７４が除去されている。示されるように、第１の本体部分４５２の表面等、光学要素レセプタクル４５６に面する光学要素ホルダ本体の表面は、接触要素４８８の存在および移動に適応するように定寸され、成形され、位置付けられる、陥凹またはポケット４９０を含んでもよい。

光学要素ホルダ４２０の動作は、図３に関して前述のものと類似してもよい。各光学要素１２４は、概して、半径方向に沿って、光学要素レセプタクル４５６のうちの１つの中に装填される。各光学要素１２４が装填されるにつれて、光学要素１２４は、対応する光学要素レセプタクル４５６に位置付けられる接触要素４８８の接触表面４７８と接触する（図示される実施例では、光学要素レセプタクル４５６あたり２つの接触要素４８８）。光学要素１２４は、プッシャ構成要素４７４（接触表面４７８との接触を介して）によって光学要素レセプタクル４５６内のその最終動作位置に押勢される前に、わずかな距離にわたって（かつプッシャ構成要素４７４によって付与される付勢力に対抗して）、接触表面４７８に沿って摺動してもよい。本明細書に開示される他の実施形態におけるように、プッシャ構成要素４７４（特に、接触要素４８８）は、光学要素レセプタクル４５６内の光学要素１２４の最終動作位置が、光学要素１２４の装填および除去の反復毎に変動しない、明確に異なる再現可能位置であるように、構成され、光学要素レセプタクル４５６に対して位置付けられる。さらに、動作位置では、光学要素１２４は、しっかりと保定され、光学要素ホルダ４２０を通して正しい光学経路と適切に整合され、その結果、選択された光学要素１２４を通して適切に整合された光ビームをもたらす。続いて、光学要素１２４は、任意の好適な技法によって除去されてもよい。

図５Ａは、別の実施形態による、光学要素ホルダ５２０の実施例の概略図である。図５Ｂは、光学要素ホルダ５２０の裁断斜視図であって、光学要素ホルダ５２０の一部が、図４Ｂに示されるものと同様に平面に沿って裁断されている。具体的には、中心軸と平行な平面に沿って、かつ横方向（または半径方向）軸に直交しており、それらの軸は、上記で定義され、図２および３に図示されている。図５Ａおよび５Ｂはまた、光学要素ホルダ５２０内に装填される光学要素１２４を図示する。図５Ａおよび５Ｂはさらに、光学要素ホルダ４２０内に装填される異なるタイプの光学要素１２５の実施例を図示する。例えば、光学要素１２４は、フィルタであってもよく、他の光学要素１２５は、位相整合レンズ等のレンズであってもよい。前述され、図４Ａから４Ｃに図示される実施形態におけるように、光学要素ホルダ５２０はその中心軸を中心として回転され、所与の実験において使用するための光学要素１２４を選択し得る、ディスクまたはホイールとして構成される。

光学要素ホルダ５２０は、前述され、図４Ａから４Ｃに図示されるものと同一または類似構成要素の多くを含んでもよい。したがって、光学要素ホルダ５２０は、中心に位置する結合部５８６を含んでもよい。光学要素ホルダ５２０の本体は、同様の数の光学要素１２４を保持するための複数の光学要素レセプタクル５５６を含む。光学要素レセプタクル５５６はそれぞれ、中心軸からある半径方向距離に位置付けられ、中心軸を中心として相互から円周方向に離間される。光学要素ホルダ５２０は、個別の光学要素レセプタクル５５６につながる、半径方向開口部５３６を含む。光学要素ホルダ５２０の本体は、第１の本体部分５５２と、第２の本体部分５５４とを含む。第１の本体部分４４６は、主に、半径方向開口部５３６と、光学入力側および光学出力側における開口部とを含む、光学要素レセプタクル５５６を画定または形成する、構造であってもよい。光学要素ホルダ５２０はさらに、少なくとも部分的に、光学要素レセプタクル５５６（または光学要素レセプタクル５５６および半径方向開口部５３６）の境界を画定し得る、複数のプッシャ構成要素５７４を含む。プッシャ構成要素５７４は、概して、中心軸から半径方向に外向きに延在し、第２の本体部分５５４に取り付けられてもよい、または第２の本体部分５５４の一体部分であってもよい。

他の実施形態におけるように、プッシャ構成要素５７４は、各光学要素１２４が、光学経路の中に移動されると、光学経路と正しく整合されるように、光学要素１２４を個別の光学要素レセプタクル５５６内の固定された再現可能動作（または整合）位置に保定するように機能する。本目的のために、各プッシャ構成要素５７４は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル５５６の表面等の光学要素ホルダ５２０の少なくとも１つの表面と接触するよう押進または付勢される（すなわち、光学要素１２４がそれに対して支承される）ように、光学要素ホルダ５２０の両軸に対してある角度で、すなわち、中心軸および横方向（または半径方向）軸（上記で定義されるように）に対してある角度で、対応する光学要素１２４を押動または付勢するために構成されてもよい。プッシャ構成要素５７４は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル５５６の中に挿入される間のある時点で、光学要素１２４に接触し、それによって、付勢力を光学要素１２４に印加するように位置付けられる。各プッシャ構成要素５７４は、ばね部材５８０（例えば、偏向可能構造）と、ばね部材５８０から延在する、接触要素５８８とを含む。第１の本体部分５５２の表面等の光学要素レセプタクル５５６に面する光学要素ホルダ本体の表面は接触要素５８８の存在および移動に適応するように定寸され、成形され、位置付けられる、陥凹またはポケット５９０を含んでもよい。

各プッシャ構成要素５７４、したがって、各ばね部材５８０は、概して、２つの隣接する光学要素レセプタクル５５６間に位置付けられる。しかしながら、各プッシャ構成要素５７４のばね部材５８０から延在する接触要素５８８は、接触要素５８８が１つのみの光学要素レセプタクル５５６の中に延在する（またはその中に存在する）ように位置付けられる。したがって、本実施形態では、１つのみのプッシャ構成要素５７４（およびそのプッシャ構成要素５７４の１つのみのばね部材５８０および対応する接触要素５８８）が、各光学要素レセプタクル５５６と関連付けられる。本実施形態は、したがって、光学要素ホルダ５２０に搭載される各光学要素１２４の単点付勢の実施例である。図５Ｂに最良に示されるように、各接触要素５８８は、光学要素１２４に接触するための外側接触表面５７８を含む。前述のように、接触表面５７８は、中心軸に沿った方向における力成分と、横方向（または半径方向）軸に沿った方向における力成分とを有する、角度付けられた付勢力を光学要素１２４に印加する。その結果、各光学要素レセプタクル５５６と関連付けられたプッシャ構成要素５７４は、光学要素１２４を第１の本体部分５５２（図５Ａ）の横方向表面５６２（または横方向表面５６２および縦方向表面５６６の両方）等の光学要素ホルダ５２０の少なくとも１つの表面と接触するよう付勢する。

単点付勢以外では、光学要素ホルダ５２０の動作は、概して、図４Ａから４Ｃに関して前述のものと同一であってもよい。

図６は、別の実施形態による、光学要素ホルダ６２０の実施例の裁断斜視図であって、光学要素ホルダ６２０の一部は、図４Ｂおよび５Ｂに示されるものと類似する平面に沿って裁断されている。図６はまた、光学要素ホルダ６２０の個別の光学要素レセプタクル６５６内に装填される光学要素１２４を図示する。前述の他の実施形態におけるように、光学要素ホルダ６２０は、その中心軸を中心として回転され、所与の実験において使用するための光学要素１２４を選択し得る、ディスクまたはホイールとして構成される。

光学要素ホルダ６２０は、前述され、図４Ａから５Ｂに図示されるものと同一または類似構成要素の多くを含んでもよい。したがって、光学要素ホルダ６２０の本体は、同様の数の光学要素１２４を保持するための複数の光学要素レセプタクル６５６を含む。光学要素レセプタクル６５６はそれぞれ、中心軸からある半径方向距離に位置付けられ、中心軸を中心として相互から円周方向に離間される。光学要素ホルダ６２０は、個別の光学要素レセプタクル６５６につながる、半径方向開口部６３６を含む。光学要素ホルダ６２０の本体は、主に、半径方向開口部６３６と、光学入力側および光学出力側における開口部とを含む、光学要素レセプタクル６５６を画定または形成する、少なくとも第１の本体部分６５２を含む。ホルダ本体はまた、前述され、図４Ａから５Ｂに図示される第２の本体部分に類似し得る、第２の本体部分（図示せず）を含んでもよい。光学要素ホルダ６２０はさらに、少なくとも部分的に、光学要素レセプタクル６５６（または光学要素レセプタクル６５６および半径方向開口部６３６）の境界を画定し得る、複数のプッシャ構成要素を含む。プッシャ構成要素（またはその一部）は、概して、前述され、図４Ａから５Ｂに図示されるように構成されてもよく、したがって、概して、中心軸から半径方向に外向きに延在し、第２の本体部分に取り付けられてもよい、または第２の本体部分の一体部分であってもよい。

他の実施形態におけるように、プッシャ構成要素は、各光学要素１２４が、光学経路の中に移動されると、光学経路と正しく整合されるように、光学要素１２４を個別の光学要素レセプタクル６５６内の固定された再現可能動作（または整合）位置に保定するように機能する。本目的のために、各プッシャ構成要素は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル６５６の表面等の光学要素ホルダ６２０の少なくとも１つの表面と接触するよう押進または付勢される（すなわち、光学要素１２４がそれに対して支承される）ように、光学要素ホルダ６２０の両軸に対してある角度で、すなわち、中心軸および横方向（または半径方向）軸（上記で定義されるように）に対してある角度で、対応する光学要素１２４を押動または付勢するために構成されてもよい。プッシャ構成要素は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル６５６の中に挿入される間のある時点で、光学要素１２４に接触し、それによって、付勢力を光学要素１２４に印加するように位置付けられる。各プッシャ構成要素は、ばね部材（例えば、偏向可能構造、図示せず）と、ばね部材によって付勢されるように位置付けられる、２つまたはそれを上回る接触要素６８８とを含む。ばね部材は、概して、前述され、図４Ａから５Ｂに図示されるように、構成されてもよい。第１の本体部分６５２の表面等、光学要素レセプタクル６５６に面する光学要素ホルダ本体の表面は、接触要素６８８の存在および移動に適応するように定寸され、成形され、位置付けられる、陥凹またはポケット６９０を含んでもよい。

前述され、図４Ａおよび４Ｂに図示されるように、各ばね部材は、相互から離間される端部で終端する、２つのアームを含んでもよく、各接触要素６８８は、アームのうちの１つの端部に位置付けられてもよい。本構成によって、各ばね部材の２つのアームは、個々に偏向可能であって、接触要素６８８は、独立して移動可能である。各プッシャ構成要素、したがって、各ばね部材は、２つの隣接する光学要素レセプタクル６５６間に位置付けられる。本構成によって、２つの接触要素６８８は、各光学要素レセプタクル６５６と関連付けられる。したがって、本実施形態は、光学要素ホルダ６２０に搭載される各光学要素１２４の二重点付勢の実施例である。各光学要素レセプタクル６５６と関連付けられた接触要素６８８は、前述のように、概して、光学要素１２４の周界の「対向側」に位置付けられるように、相互から離間される。本実施形態では、接触要素６８８は、ボールまたは球体として成形され、ばね部材に取り付けられる、またはそれと統合されてもよい、またはばね部材によって接触される別個の構成要素であってもよい。前述のように、接触要素６８８は、中心軸に沿った方向における力成分と、横方向（または半径方向）軸に沿った方向における力成分とを有する、角度付けられた付勢力を光学要素１２４に印加する。その結果、各光学要素レセプタクル６５６と関連付けられたプッシャ構成要素は、対応する光学要素１２４を、第１の本体部分６５２の横方向表面６６２（または横方向表面６６２および縦方向表面６６６の両方）等、光学要素ホルダ６２０の少なくとも１つの表面と接触するよう付勢する。

個別の接触要素６８８が位置する端部で終端する２つのアームを有する、各ばね部材の代替として、２つのばね部材が、概して、各対の隣接するレセプタクル６５６間に提供されてもよい。この場合、各ばね部材は、少なくとも１つの接触要素６８８が位置する端部で終端してもよい。

図７は、別の実施形態による、光学要素ホルダ７２０の実施例の裁断斜視図であって、光学要素ホルダ７２０の一部が、図４Ｂ、５Ｂ、および６に示されるものと同様に平面に沿って裁断されている。図７はまた、光学要素ホルダ７２０の個別の光学要素レセプタクル７５６内に装填される光学要素１２４を図示する。前述の他の実施形態におけるように、光学要素ホルダ７２０は、その中心軸を中心として回転され、所与の実験において使用するための光学要素１２４を選択し得る、ディスクまたはホイールとして構成される。

光学要素ホルダ７２０は、前述され、図４Ａから６に図示されるものと同一または類似構成要素の多くを含んでもよい。したがって、光学要素ホルダ７２０の本体は、同様の数の光学要素１２４を保持するための複数の光学要素レセプタクル７５６を含む。光学要素レセプタクル７５６はそれぞれ、中心軸からある半径方向距離に位置付けられ、中心軸を中心として相互から円周方向に離間される。光学要素ホルダ７２０は、個別の光学要素レセプタクル７５６につながる、半径方向開口部７３６を含む。光学要素ホルダ７２０の本体は、主に、半径方向開口部７３６と、光学入力側および光学出力側における開口部とを含む、光学要素レセプタクル７５６を画定または形成する、少なくとも第１の本体部分７５２を含む。ホルダ本体はまた、前述され、図４Ａから５Ｂに図示される第２の本体部分に類似し得る、第２の本体部分（図示せず）を含んでもよい。光学要素ホルダ７２０はさらに、少なくとも部分的に、光学要素レセプタクル７５６（または光学要素レセプタクル７５６および半径方向開口部７３６）の境界を画定し得る、複数のプッシャ構成要素を含む。プッシャ構成要素（またはその一部）は、概して、前述され、図４Ａから５Ｂに図示されるように構成されてもよく、したがって、概して、中心軸から半径方向に外向きに延在してもよく、第２の本体部分に取り付けられてもよい、または第２の本体部分の一体部分であってもよい。

他の実施形態におけるように、プッシャ構成要素は、各光学要素１２４が、光学経路の中に移動されると、光学経路と正しく整合されるように、光学要素１２４を個別の光学要素レセプタクル７５６内の固定された再現可能動作（または整合）位置に保定するように機能する。本目的のために、各プッシャ構成要素は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル７５６の表面等の光学要素ホルダ７２０の少なくとも１つの表面と接触するよう押進または付勢される（すなわち、光学要素１２４がそれに対して支承される）ように、光学要素ホルダ７２０の両軸に対してある角度で、すなわち、中心軸および横方向（または半径方向）軸（上記で定義されるように）に対してある角度で、対応する光学要素１２４を押動または付勢するために構成されてもよい。プッシャ構成要素は、光学要素１２４が光学要素レセプタクル７５６の中に挿入される間のある時点で、光学要素１２４に接触し、それによって、付勢力を光学要素１２４に印加するように位置付けられる。各プッシャ構成要素は、ばね部材（例えば、偏向可能構造、図示せず）と、ばね部材によって付勢されるように位置付けられる、少なくとも１つの接触要素７８８とを含む。ばね部材は、概して、前述され、図４Ａから５Ｂに図示されるように構成されてもよい。第１の本体部分７５２の表面等の光学要素レセプタクル７５６に面する光学要素ホルダ本体の表面は、接触要素７８８の存在および移動に適応するように定寸され、成形され、位置付けられる、陥凹またはポケット７９０を含んでもよい。

前述され、図４Ａから５Ｂに図示されるように、各接触要素６８８は、各ばね部材の端部に位置付けられてもよい。本実施形態では、各接触要素６８８は、図７に示されるように、各接触要素６８８の少なくとも２つの部分が個別の隣接する光学要素レセプタクル７５６に面するように、定寸され、位置付けられる。これらの２つの部分は、接触要素６８８の単一接触表面（すなわち、単一外側表面）の一部であってもよい、または２つの部分が、接触要素６８８の２つの明確に異なる接触表面であってもよい。いずれの場合も、各光学要素レセプタクル７５６と関連付けられた接触要素６８８は、前述のように、概して、光学要素１２４の周界の「対向側」に位置付けられるように、相互から離間される。本構成によって、個別の接触要素６８８の少なくとも２つの部分は、その対向側上の各レセプタクル７５６に面する。したがって、本実施形態は、光学要素ホルダ７２０に搭載される各光学要素１２４の二重点付勢の実施例である。本実施形態では、接触要素７８８は、ボールまたは球体として成形され、ばね部材に取り付けられる、またはそれと統合されてもよい、またはばね部材によって接触される別個の構成要素であってもよい。図示されるように、ボールまたは球体は、切頭され、例えば、対応するばね部材によって接触される（またはそこに取り付けられる、またはそれと統合される）、平坦上部表面を有してもよい。前述のように、接触要素７８８は、中心軸に沿った方向における力成分と、横方向（または半径方向）軸に沿った方向における力成分とを有する、角度付けられた付勢力を光学要素１２４に印加する。その結果、各光学要素レセプタクル７５６と関連付けられたプッシャ構成要素は、対応する光学要素１２４を第１の本体部分７５２の横方向表面７６２（または横方向表面７６２および縦方向表面７６６の両方）等の光学要素ホルダ７２０の少なくとも１つの表面と接触するよう付勢する。

本明細書に説明されるような光学要素ホルダの他の実施形態は、前述され、図１から７に図示される特徴の異なる組み合わせを含んでもよい。例えば、前述され、図４Ａから４Ｃ、図５Ａおよび５Ｂ、図６、または図７に図示されるような光学要素ホルダは、前述され、図３に図示されるような保定または角部特徴を含んでもよい。

「通信する」および「〜と．．．連通する」という用語（例えば、第１の構成要素が、第２の構成要素と「通信する」または「連通する」）は、２つまたはそれを上回る構成要素または要素の間の構造、機能、機械、電気、信号、光学、磁気、電磁、イオン、または流体関係を示すために、本明細書で使用されることが理解されるであろう。したがって、１つの構成要素が第２の構成要素と通信すると言われる事実は、付加的構成要素が、第１および第２の構成要素の間に存在し得る、および／またはそれらと動作可能に関連付けられ得る、または係合され得る可能性を除外することを意図していない。

本発明の種々の側面または詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく変更され得ることが理解されるであろう。さらに、前述の説明は、限定の目的ではなく、例証の目的のためにすぎず、本発明は、請求項によって定義される。

Claims (21)

1. 光学器具のための光学要素ホルダであって、
   光学入力側、光学出力側、前記光学入力側と前記光学出力側との間の縦軸に沿った厚さ、および個別の光学要素を保定するように構成され、概して、前記縦軸に直交する横断面に配列される、複数のレセプタクルを備える、本体であって、各レセプタクルは、前記光学入力側および前記光学出力側に開放され、前記縦軸と平行に前記本体を通して光学経路を画定する、本体と、
   前記本体から延在する、複数のプッシャ構成要素であって、各プッシャ構成要素は、ばね部材と、前記ばね部材によって前記レセプタクルのうちの少なくとも１つに向かって前記レセプタクル内に保定された光学要素と接触するよう付勢されるように位置付けられる、少なくとも１つの接触表面とを備える、プッシャ構成要素と、
   を備え、各プッシャ構成要素は、付勢力を前記レセプタクルの個別の１つ内に保定された少なくとも１つの光学要素に対して印加し、前記少なくとも１つの光学要素が前記横断面と平行になる整合された位置に前記少なくとも１つの光学要素を保定するように構成される、光学要素ホルダ。
2. 前記本体は、複数のレセプタクル表面を備え、各レセプタクルは、前記レセプタクル表面のうちの少なくとも１つによって画定され、各プッシャ構成要素は、前記整合された位置における前記少なくとも１つの光学要素が前記レセプタクル表面のうちの少なくとも１つと接触するよう付勢されるように、前記付勢力を印加するように構成される、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
3. 前記少なくとも１つの光学要素が接触するよう付勢される、前記少なくとも１つのレセプタクル表面は、前記横断面と略平行である横方向レセプタクル表面、前記縦軸と略平行である縦方向レセプタクル表面、または前述の両方を備える、請求項２に記載の光学要素ホルダ。
4. 前記複数のレセプタクル表面は、前記横断面と略平行である横方向レセプタクル表面と、前記縦軸と略平行である縦方向レセプタクル表面とを備え、各プッシャ構成要素は、前記整合された位置における前記少なくとも１つの光学要素が前記横方向レセプタクル表面および前記縦方向レセプタクル表面と接触するよう付勢されるように、前記付勢力を印加するように構成される、請求項２に記載の光学要素ホルダ。
5. 前記本体は、複数の角部特徴を備え、少なくとも１つの角部特徴は、各レセプタクルに位置付けられ、各プッシャ構成要素は、前記整合された位置における前記少なくとも１つの光学要素が前記少なくとも１つの角部特徴と接触するよう付勢されるように、前記付勢力を印加するように構成される、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
6. 前記本体は、各レセプタクルが前記レセプタクル内に保定された光学要素が光学経路内である動作位置に選択的に移動可能であるように、移動可能である、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
7. 前記本体は、前記縦軸を中心として回転可能であり、前記レセプタクルは、前記縦軸からある半径方向距離に位置付けられ、相互から円周方向に離間される、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
8. 前記ばね部材は、前記縦軸から離れるように半径方向に、隣接するレセプタクル間に延在する、請求項７に記載の光学要素ホルダ。
9. 各プッシャ構成要素は、前記縦軸および前記横断面に対してある角度で前記付勢力を印加するように構成される、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
10. 前記ばね部材は、伸長寸法を備える平面構造であり、前記伸長寸法に略直交する方向に偏向可能である、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
11. 各プッシャ構成要素は、前記ばね部材から延在する、またはそれと別個である、接触要素を備え、前記接触要素は、前記接触表面を含む、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
12. 前記ばね部材は、前記縦軸から離れるように半径方向に延在する、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
13. 各ばね部材は、少なくとも第１のアームと、第２のアームとを備え、
    少なくとも１つの接触表面は、前記第１のアームおよび前記第２のアームのそれぞれから延在し、
    前記第１のアームは、そこから前記レセプタクルのうちの第１のものに向かって延在する前記少なくとも１つの接触表面を付勢するように位置付けられ、
    前記第２のアームは、そこから前記第１のレセプタクルに隣接する前記レセプタクルのうちの第２のものに向かって延在する前記少なくとも１つの接触表面を付勢するように位置付けられる、
    請求項１に記載の光学要素ホルダ。
14. 各プッシャ構成要素は、前記ばね部材によって前記レセプタクルのうちの１つに向かって付勢されるように位置付けられる、単一接触表面を備える、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
15. 各プッシャ構成要素は、少なくとも２つの別個の接触表面を備える、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
16. 前記少なくとも２つの別個の接触表面は、前記ばね部材によって少なくとも２つの個別のレセプタクルに向かって付勢されるように位置付けられる、請求項１５に記載の光学要素ホルダ。
17. 各プッシャ構成要素の少なくとも１つの接触表面は、前記ばね部材によって少なくとも２つの個別のレセプタクルに向かって付勢されるように位置付けられる、少なくとも２つの部分を備える、請求項１に記載の光学要素ホルダ。
18. 光学器具であって、
    光検出器と、
    前記光検出器までの光学経路を確立するために構成される、光学素子と、
    請求項１に記載の光学要素ホルダであって、前記光学要素ホルダは、前記レセプタクルのそれぞれを前記光学経路の中に選択的に移動させるために構成される、光学要素ホルダと、
    を備える、光学器具。
19. 前記光学器具は、顕微鏡である、請求項１８に記載の光学器具。
20. サンプルを支持するためのサンプル段をさらに備え、前記光学素子は、光源を備え、前記光学経路は、前記光源から前記サンプル段に指向される、励起光経路を備え、前記光学要素ホルダは、前記レセプタクルのそれぞれを前記励起光経路の中に選択的に移動させるために構成される、請求項１８に記載の光学器具。
21. サンプルを支持するためのサンプル段をさらに備え、前記光学経路は、前記サンプル段から前記光検出器に指向される、放出光経路を備え、前記光学要素ホルダは、前記レセプタクルのそれぞれを前記放出光経路の中に選択的に移動させるように構成される、請求項１８に記載の光学器具。

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