(57)【要約】【課題】体内に挿入された細径先端部と筒状部の破損を防ぎながら位置を容易に調節し、また、視野の位置を安定させる。【解決手段】細径先端部３ａを有する対物レンズ３の細径先端部３ａを、対物レンズ３の光軸方向に沿って移動可能に収容し、その先端が透明部材５ｃにより閉塞されている筒状部５と、対物レンズ３と筒状部５との光軸方向の距離を検出する検出手段６とを備える対物レンズ用ガイド装置１を提供する。本発明によれば、細径先端部３ａの先端と透明部材５ｃとの距離を把握しながら対物レンズ３の位置を操作することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細径先端部を有する対物レンズの前記細径先端部を、前記対物レンズの光軸方向に沿って移動可能に収容し、その先端が透明部材により閉塞されている筒状部と、
前記対物レンズと前記筒状部との前記光軸方向の距離を検出する検出手段とを備える対物レンズ用ガイド装置。
【請求項２】
前記筒状部を前記光軸方向に移動可能に保持し、前記筒状部の前記光軸方向後方に面した後方面と突き当たる第１の突き当て面を有する保持部と、
前記後方面を前記第１の突き当て面に突き当てるように前記筒状部を前記光軸方向後方に付勢する弾性部材とを備え、
前記筒状部が、前記対物レンズが所定の位置まで収容されたときに前記対物レンズを光軸方向に突き当てる第２の突き当て面を有する請求項１に記載の対物レンズ用ガイド装置。
【請求項３】
前記検出手段が、前記後方面と前記第１の突き当て面との接触を検出する接触センサを備える請求項２に記載の対物レンズ用ガイド装置。
【請求項４】
前記筒状部および前記保持部が、少なくとも前記後方面および前記第１の突き当て面にそれぞれ導電性部材を備え、
前記接触センサが、前記導電性部材間の導通を検出する請求項３に記載の対物レンズ用ガイド装置。
【請求項５】
前記対物レンズを支持して前記光軸方向へ移動させる移動機構と、
前記接触センサが接触を検出したときに前記対物レンズを所定の距離移動させるように前記移動機構を制御する制御部とを備える請求項３または請求項４に記載の対物レンズ用ガイド装置。
【請求項６】
前記筒状部が、前記光軸方向後方側に配置される筒状本体と、
前記光軸方向前方側に配置され、一端が前記筒状本体に着脱可能に設けられた先端部材とを備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の対物レンズ用ガイド装置。
【請求項７】
前記先端部材が、一端が前記筒状本体に着脱可能に設けられている筒状の中間部と、
該中間部の他端に長軸方向に移動可能に設けられた先端部とを備える請求項６に記載の対物レンズ用ガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズ用ガイド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、小動物等の体内を観察する手段として、細径先端部を有する対物レンズが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。このような対物レンズを使用するときは、細径先端部の先端と生体内の観察部位の表面との間に作動距離だけの空間を設ける必要があり、また、細径先端部を保護するため、筒状部が併用されている。例えば、小動物の体表に設けた小さな孔から観察したい部位へ筒状部をあらかじめ挿入しておき、その内部に沿って細径先端部を挿入していくと、小動物への侵襲を抑えながら体内の所望の部位を観察することができる。
【０００３】
また、生体を観察する際に、拍動などにより観察部位が振動して視野が安定しない場合に、観察部位を押さえつけて振動を抑制するスタビライザが用いられている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の場合、生体の表面を押さえつけるため、観察部位が生体表面に近いときは有効に用いられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０５２１３７号公報
【特許文献２】特開２００８―０５２１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、細径先端部は、筒状部内に挿入されるとその先端の位置を外部から目視で確認することができない。したがって、細径先端部を観察領域に焦点が合った適正な位置に調節するのが困難であり、操作者の負担となっている。また、適切な位置へ調節しているうちに筒状部の先端面を覆うカバーガラスに細径先端部の先端を衝突させて破損させる恐れがある。
【０００６】
特許文献１の場合、筒状部と対物レンズが一体で設けられ相対位置が固定されているため、このような不都合は回避される。しかし、対物レンズのみを独立して操作できないため、体内の異なる深さの位置を観察したときに自在に深さ位置を調節できないという不都合がある。また、視野を移動させると、その移動した距離を目視以外に確認する手段がなく、正確な移動距離および深さ方向の位置を知ることが困難であるという課題がある。
【０００７】
また、筒状部の先端部分やその先端面のカバーガラスはディスポーサブルのものが使用され、取り付けるガラスの厚みの違いや、取り付けた際の位置のずれなどにより、細径先端部の最適な挿入位置が使用の度に変化する。したがって、このような対物レンズを使用するときは、その都度微妙な位置の調整が必要となり、操作者の大きな負担となっている。
【０００８】
また、生体内の比較的深い位置を観察するときは、特許文献２のように、生体を表面から押さえつけても内部までは十分に振動が抑制されないため、視野を安定させることができないという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、体内に挿入された細径先端部と筒状部の破損を防ぎながら位置を容易に調節し、また、視野の位置を安定させることができる対物レンズ用ガイド装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、細径先端部を有する対物レンズの前記細径先端部を、前記対物レンズの光軸方向に沿って移動可能に収容し、その先端が透明部材により閉塞されている筒状部と、前記対物レンズと前記筒状部との前記光軸方向の距離を検出する検出手段とを備える対物レンズ用ガイド装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、筒状部をその先端から生体内に挿入して透明部材を所望の観察領域に配置する。そして、例えば、他の観察装置に装着された対物レンズの細径先端部を筒状部内に挿入すると、対物レンズの視野を所望の観察領域に案内し、透明部材を介して生体内を観察することができる。
【００１２】
この場合に、対物レンズと筒状部との光軸方向の距離が検出手段により検出されるので、操作者が細径先端部の先端と筒状部の透明部材との距離を把握しながら対物レンズの位置を操作することができる。
これにより、筒状部内に挿入された細径先端部の先端の位置を外部から視認できなくても、操作者がその深さ方向の位置を容易に調節しながら対物レンズの位置を操作することができる。
【００１３】
また、細径先端部の先端を透明部材と衝突させることを防止することができ、さらに、視野を深さ方向に移動させたときに、対物レンズと筒状部との距離の変化からその移動距離を知ることができる。
また、細径先端部の先端を塞いで先端面を設けることにより、観察部位が先端面により押さえつけられて振動が抑制され、視野の位置を安定させて観察することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記筒状部を前記光軸方向に移動可能に保持し、前記筒状部の前記光軸方向後方に面した後方面と突き当たる第１の突き当て面を有する保持部と、前記後方面を前記第１の突き当て面に突き当てるように前記筒状部を前記光軸方向後方に付勢する弾性部材とを備え、前記筒状部が、前記対物レンズが所定の位置まで収容されたときに前記対物レンズを光軸方向に突き当てる第２の突き当て面を有することとしてもよい。
【００１５】
このようにすることで、対物レンズを細径先端部から筒状部内に挿入していくと、所定の位置まで挿入された時に対物レンズが筒状部の第２の突き当て面に突き当てられる。そして、筒状部が光軸方向前方へ押圧され、弾性部材による付勢に抗して光軸方向前方へ移動させられる。
【００１６】
すなわち、筒状部の移動により、操作者が、細径先端部の先端が所定の位置まで挿入されたことを容易に認識することができる。また、細径先端部の先端が観察領域に焦点が合う適切な位置まで挿入されたときに第２の突き当て面に突き当たるように設計することで、容易に観察に最適な位置まで対物レンズを移動させて円滑に観察を開始することができる。さらに、所定の位置を基準位置として対物レンズを光軸方向に移動させることで、視野を深さ方向に移動させながら観察してもその位置や移動距離を容易に知ることができる。
【００１７】
また、保持部は、弾性部材により光軸方向後方に付勢されている。これにより、保持部の位置が安定に保たれ、また、対物レンズと突き当てられても、弾性部材が収縮することにより衝撃が吸収されるので対物レンズと保持部の突き当て面とを保護することができる。
【００１８】
さらに、細径先端部の先端を透明部材に接触させても、弾性部材によりその衝撃が緩衝されるので、破損を防止することができる。すなわち、細径先端部の先端を透明部材の内面に突き当て、細径先端部の先端を透明部材の位置に安全に配置させることが可能となる。これにより、筒状部の先端部分、あるいは、透明部材が交換可能であり、交換により透明部材の長軸方向の位置が変化しても、透明部材と細径先端部の先端との相対位置を正確に検出して調節することができる。
【００１９】
また、上記発明においては、前記検出手段が、前記後方面と前記第１の突き当て面との接触を検出する接触センサを備えることとしてもよい。
このようにすることで、保持部の第１の突き当て面から筒状部の後方面が離れると接触センサにより非接触が検出され、対物レンズが所定の位置まで挿入されて筒状部が移動させられたことを精度良く検出することができる。
【００２０】
また、上記発明においては、前記筒状部および前記保持部が、少なくとも前記後方面および前記第１の突き当て面にそれぞれ導電性部材を備え、前記接触センサが、前記導電性部材間の導通を検出することとしてもよい。
【００２１】
このようにすることで、筒状部の後方面と保持部の第１の突き当て面とが互いに接触しているときは、各導電性部材が互いに接触して導通が検出され、両者が非接触のときは導電性部材が離れて導通が検出されない。これにより、筒状部の後方面と保持部の第１の突き当て面との接触および非接触を簡易にかつ高い感度で検出し、対物レンズが所定の位置まで挿入されたことをより正確に検出することができる。
【００２２】
また、上記発明においては、前記対物レンズを支持して前記光軸方向へ移動させる移動機構と、前記接触センサが接触を検出したときに前記対物レンズを所定の距離移動させるように前記移動機構を制御する制御部とを備えることとしてもよい。
【００２３】
このようにすることで、例えば、対物レンズが所定の位置まで挿入されたら、透明部材から光軸方向後方に対物レンズの作動距離だけ離れた位置までさらに移動するように制御部が移動機構を制御する。これにより、厚さが異なる透明部材や、作動距離や細径先端部の長さが異なる対物レンズを使用して、観察に最適な位置が変化する場合でも、容易にかつ正確にそのときの観察に最適な位置へ対物レンズを配置させることができる。
【００２４】
また、上記発明においては、前記筒状部が、前記光軸方向後方側に配置される筒状本体と、前記光軸方向前方側に配置され、一端が前記筒状本体に着脱可能に設けられた先端部材とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、先端部材が生体内に挿入されたり標本に接触させられたりして血液や体液などが付着して汚染されても、先端部材のみを容易に取り替えて、常に清潔な状態で使用することができる。
【００２５】
また、上記発明においては、前記先端部材が、一端が前記筒状本体に着脱可能に設けられている筒状の中間部と、該中間部の他端に長軸方向に移動可能に設けられた先端部とを備えることとしてもよい。
【００２６】
このようにすることで、透明部材の位置を光軸方向に移動させることが可能となり、先端部材を交換したときの取り付け具合になどにより、筒状本体に対する透明部材の位置が所定の位置からずれても、容易に所定の位置へ調節することができる。これにより、筒状部の後方面から透明部材までの長さを常に一定に保てるので、対物レンズを透明部材に対して常に一定の位置に挿入させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、体内に挿入された細径先端部の先端と筒状部の破損を防ぎながら位置を容易に調節し、また、視野の位置を安定させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の第１の実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１について、図１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１は、図１に示されるように、他の観察装置２に設置して使用され、対物レンズ３を支持して光軸方向に移動させる移動機構４と、対物レンズ３の細径先端部３ａを収納する筒状部５と、対物レンズ３と筒状部５との距離を検出する距離センサ６と、該距離センサ６の出力に基づいて移動機構４を制御する制御部７とを備えている。
【００２９】
対物レンズ３は、対物レンズ本体３ｂの先端に細径先端部３ａを備えている。対物レンズ３の後方から導光された照明光は細径先端部３ａの先端から前方へ照射されて前方の領域が照明され、その領域からの戻り光のうち細径先端部３ａの先端から入射された光を集光するようになっている。集光された光は図示しない光検出器へと導かれ、画像化されるようになっている。
移動機構４は、対物レンズ３の先端を下方に向けて支持する支持部４ａと、該支持部４ａを上下方向に移動させる移動部４ｂとを備えている。
【００３０】
筒状部５は、対物レンズ本体３ｂの先端側の一部が挿入可能な大径部分５ａと、該大径部５ａの底面から延び対物レンズ３の細径先端部３ａのみ挿入可能な細径部分５ｂとを有している。大径部分５ａおよび細径部分５ｂは同心軸であり、その中心軸が対物レンズ３の光軸と略一致するように観察装置２に固定されている。細径部分５ｂの先端面の中央部分はカバーガラス５ｃにより覆われており、カバーガラス５ｃを介して対物レンズ３からの照明光が生体内へ照明される。筒状部５は、細径部分５ｂの先端から生体内に挿入されてカバーガラス５ｃを観察したい部位に押しつけて配置される。
【００３１】
距離センサ６は、例えば、光学式または磁気式のものが用いられ、大径部分５ａの底面と対物レンズ本体３ｂの先端面との距離が検出される。検出された距離の情報は、制御部７へ出力される。
制御部７は、入力された距離の情報と、対物レンズ３および筒状部５の設計値とから、細径先端部３ａの先端とカバーガラス５ｃとの距離を算出し、カバーガラス５ｃから光軸方向後方へ対物レンズ３の作動距離だけ離れた位置へ対物レンズ３を移動させるようになっている。
【００３２】
このように構成された対物レンズ用ガイド装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１を用いて生体内を観察するには、筒状部５の先端を生体内の観察したい部位に設置し、移動機構４により対物レンズ３を下方へ移動させ筒状部５内に挿入すると、観察部位の表面に焦点が合う位置まで対物レンズ３が案内されて生体内を観察することができる。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、対物レンズ３の一部と筒状部５の一部との距離を検出することにより、細径先端部３ａの先端とカバーガラス５ｃとの距離を検出することができる。これにより、細径先端部３ａの先端を最適位置へ容易に案内することができ、また、細径先端部３ａの先端の位置が分からないことによりカバーガラス５ｃに衝突させて破損させてしまうという不都合を解消できる。
【００３４】
また、対物レンズ３を光軸方向へ移動させて深さの異なる位置を観察しても、その深さ位置および移動距離を容易に知ることができる。
また、カバーガラス５ｃを観察部位に押しつけながら観察することで、生体が拍動などにより振動する場合でも観察部位の振動が抑制され、視野の位置を安定させることができる。
【００３５】
上記実施形態においては、距離センサ６が、対物レンズ本体３ｂの先端と大径部分５ａの底面との距離を検出することとしたが、これに代えて、支持部４ａの光軸方向の位置を検出することとしてもよい。この場合、検出された位置の変位、つまり、対物レンズ３の移動距離から、細径先端部３ａの先端とカバーガラス５ｃとの距離を算出することができる。
【００３６】
また、上記実施形態においては、制御部７により移動機構４を制御して対物レンズ３を移動させることとした。これに代えて、距離センサ６が、例えば、検出した距離を表示するパネルを備え、操作者が表示された距離を確認しながら手動で対物レンズ３の位置を操作することとしてもよい。
このようにすることで、操作者が、表示された位置から細径先端部３ａの先端の位置を算出し、所望の位置に容易に対物レンズ３を操作することができる。
【００３７】
本発明の第２の実施形態について、図２〜図４を参照して以下に説明する。
なお、第１の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１は、図２に示されるように、筒状部５を保持する筒状の保持部８と、該保持部８内に配置され筒状部５を上方に付勢する弾性部材９とをさらに備え、第１の実施形態の距離センサ６に代えて接触センサ１０を備えている。
【００３８】
保持部８の天井面８ａと底面８ｂとにはそれぞれ、対物レンズ本体３ｂの先端側の一部が挿入される大口径の開口と、筒状部５の細径部分５ｂが挿入される小口径の開口とが設けられている。筒状部５は、底面８ｂの開口から細径先端部３ａの先端側を突出させて保持部８内に収納され、細径先端部３ａは、開口の内周面に沿って長手方向に移動可能になっている。大径部分５ａの底面からカバーガラス５ｃの内面までの長さは、細径先端部３ａの長さよりも若干長くなっている。また、筒状部５全体および保持部８の天井面８ａは導電性の材質から、保持部８の側面および底面８ｂは非導電性の材質から構成されている。
【００３９】
弾性部材９は、例えば、バネ等が用いられ、保持部８の底内面と、該底内面に対向する大径部分５ａの端面とに両端が固定されている。筒状部５が弾性部材９により上方へ付勢されると、その大径部分５ａの上方の端面（後方面）が保持部８の天井内面（第１の突き当て面）と突き当たる位置に保持される。また、筒状部５に、弾性部材９の付勢力よりも大きな下方の押圧力がかかると、弾性部材９が収縮して筒状部５が下方へ移動させられるようになっている。
【００４０】
接触センサ１０は、２つの電極を有し、それぞれ筒状部５の一部と保持部８の天井面８ａの一部とに接続されている。接触センサ１０は、各電極間に電流を印加してその導通を検出して制御部７に検出結果を出力する。
【００４１】
移動機構４により対物レンズ３を下方へ移動させて筒状部５内に挿入していくと、細径先端部３ａの先端がカバーガラス５ｃ近傍まで挿入されたときに、対物レンズ本体３ｂの先端面が筒状部５の大径部分５ａの底面（第２の突き当て面）に突き当たる。そして、筒状部５が下方へ移動させられて、大径部分５ａの上方の端面がそれまで接触していた保持部８の天井内面から離れ、接触センサ１０が導通状態から非導通状態への変化を検出するようになっている。
【００４２】
制御部７は、接触センサ１０が非導通状態を検出したら対物レンズ３の下方への移動を停止させ、カバーガラス５ｃから上方へ対物レンズ３の作動距離だけ離れた位置まで対物レンズ３を移動させるようになっている。
【００４３】
このように構成された対物レンズ用ガイド装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１を用いて生体内を観察するには、第１の実施形態と同様に筒状部５を設置して対物レンズ３を下方へ移動させる。対物レンズ３は、細径先端部３ａの先端がカバーガラス５ｃ近傍まで挿入されてから所定の距離だけ上方へ戻って観察部位に焦点が合う位置に停止し、生体内を観察することができる。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、細径先端部３ａの先端がカバーガラス５ｃと所定の距離まで近づいたときにそれが接触センサ１０により検出される構成にすることで、対物レンズ３を容易に所望の位置へ案内することができる。
また、カバーガラス５ｃとの接触を未然に防ぎながら、細径先端部３ａの先端をカバーガラス５ｃの近傍まで接近させることにより、細径先端部３ａの先端の位置を視認できなくても、観察部位に焦点が合う最適位置へ容易に配置させて円滑に観察を行うことができる。
【００４５】
また、弾性部材９が、対物レンズ３と筒状部５とが衝突する方向と反対の方向へ筒状部５を付勢することによって、対物レンズ３が筒状部５に突き当てられても弾性部材９が収縮してその衝撃が吸収される。これにより、対物レンズ３と筒状部５とを突き当てる構成にしても、これらを衝撃から保護して破損を防ぐことができる。
【００４６】
上記実施形態においては、保持部８が、その内部に筒状部５を保持することとしたが、これに代えて、図３に示されるように、観察装置２に固定され筒状部５を光軸方向に移動可能に保持するガイド部８ｃを備えることとしてもよい。
ガイド部８ｃは、例えば、ボールとリテーナを用いた直動ガイドである。また、弾性部材９は、一端が筒状部５に、他端が観察装置２または保持部８に固定される。
【００４７】
保持部８は、筒状部５の大径部分５ａの上方の面を鉛直上方に突き当てる突き当て面を有し、筒状部５は、弾性部材９によって上方に付勢されて保持部８の突き当て面と突き当る位置に保持される。また、筒状部５および保持部８は、少なくとも互いに突き当る面にそれぞれ導電性部材を備え、接触センサ１０の電極は各導電性部材に接続される。
【００４８】
このようにすることで、上述した実施形態と同様に、細径先端部３ａの先端がカバーガラス５ｃ近傍まで挿入されると、対物レンズ本体３ｂの先端面が大径部分５ａの底面に突き当たり、筒状部５が下方へ移動させられる。このときに、弾性部材９が延伸して衝撃が吸収され、また、細径先端部３ａが所定の位置まで挿入されたことを非導通状態として検出することができる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、図４（ａ）に示されるように、筒状本体５ｄと、該筒状本体５ｄの先端に着脱可能に設けられた先端部材５ｅとを備えることとしてもよい。
このようにすることで、先端部材５ｅが生体内に挿入されて血液などが付着しても先端部材５ｅだけを容易に交換できるので、常に清潔な状態で使用できる。
【００５０】
また、先端部材５ｅが、図４（ｂ）に示されるように、筒状本体５ｄに着脱可能に設けられた中間部５ｆと、該中間部５ｆに長軸方向に移動可能に設けられた先端部５ｇとを備えることとしてもよい。
【００５１】
このようにすることで、先端部５ｇのカバーガラス５ｃの位置を光軸方向に移動させることができる。これにより、先端部材５ｅを取り替えたときに、取り付け具合などによりカバーガラス５ｃの位置が筒状本体５ｄに対してずれても、容易に所定の位置へ調節することができる。これにより、筒状部５の長軸方向の内寸が常に一定の状態で使用でき、毎回同一の動作条件で対物レンズ３を最適な位置へ案内することができる。
【００５２】
また、上記実施形態においては、対物レンズ本体３ｂの先端面を筒状部５の大径部分５ａの底面に突き当てることとしたが、これに代えて、細径先端部３ａの先端を筒状部５のカバーガラス５ｃに突き当てることとしてもよい。
【００５３】
この場合、筒状部５の細径部分５ｂの長軸方向の内寸は、細径先端部３ａの長手方向の長さよりも短く設計される。このようにすることで、細径先端部３ａの先端がカバーガラス５ｃの位置まで挿入されたときに、筒状部５が下方へ移動させられて接触センサ１０によりそれが検出される。これにより、筒状部５の先端部材５ｅを交換してカバーガラス５ｃの位置が変化しても、一度接触させることによりカバーガラス５ｃと細径先端部３ａとの相対位置を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置の全体構成図である。
【図２】第２の実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置の全体構成図である。
【図３】図２の対物レンズ用ガイド装置の変形例を示す図である。
【図４】（ａ）筒状部の変形例、（ｂ）筒状部のもう１つの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  対物レンズ用ガイド装置
２  観察装置
３  対物レンズ
３ａ  細径先端部
３ｂ  対物レンズ本体
４  移動機構
４ａ  支持部
４ｂ  移動部
５  筒状部
５ａ  大径部分
５ｂ  細径部分
５ｃ  カバーガラス（透明部材）
５ｄ  筒状本体
５ｅ  先端部材
５ｆ  中間部
５ｇ  先端部
６  距離センサ（検出手段）
７  制御部
８  保持部
８ａ  天井面
８ｂ  底面
８ｃ  ガイド部
９  弾性部材
１０  接触センサ（検出手段）
【図１】
2010122504.tif 000003
【図２】
2010122504.tif 000004
【図３】
2010122504.tif 000005
【図４】
2010122504.tif 000006