(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接眼レンズを備えた顕微鏡用のモジュラー対物レンズ組立体であって、
顕微鏡のタレット上に取付け可能なモジュラー本体であって、光軸を備えた対物レンズ及び前記対物レンズの前記光軸に対して角度をなして位置決めされた対物ミラーを収容し、前記光軸により前記対物レンズを通って像ビームを前記顕微鏡の前記接眼レンズの方へ放出することができるモジュラー本体と、
前記対物ミラーの第１の側に位置決めされ、レーザ源を有し、前記レーザ源から照射されたレーザ光を前記対物ミラーの方へ差し向けて前記レーザ光が前記対物ミラーで反射され、そして前記光軸に整列した方向で前記対物レンズを通って進むようにするモジュラーレーザ組立体であって、前記モジュラー本体内に収納されるようになっているモジュラーレーザ組立体と、
前記モジュラー本体内に収納されると共に前記対物ミラーのモジュラーレーザ組立体に対する反対側の第２の側に位置決めされるように構成されたモジュラー標識組立体と、を備え、
前記モジュラー標識組立体は光源を含み、前記光源は、該光源から照射された光ビームを前記対物ミラーの第２の側に差し向けて、前記光ビームを前記レーザ光の方向とは逆の方向に反射させて前記対物レンズを通って放出されている前記レーザ光の位置を前記顕微鏡の前記接眼レンズのところに光学的に表示させることができるようになっている、
ことを特徴とするモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項２】
前記モジュラー本体は、前記モジュラー対物レンズ組立体を前記顕微鏡の前記タレットに解除可能に取り付けることができるタレットマウントを有する、
請求項１記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項３】
前記対物ミラーは、ダイクロイックミラーであり、前記対物ミラーの少なくとも一方の表面は、反射面を含む、
請求項１記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項４】
前記モジュラーレーザ組立体に向いた前記対物ミラーの第１の表面は、反射膜を備えている、
請求項３記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項５】
前記モジュラー標識組立体の前記光ビームは、前記反射膜の反対側に差し向けられ、該光ビームは、前記レーザ光の方向とは逆であり、前記対物レンズの前記光軸に整列した方向に反射される、
請求項４記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項６】
前記対物ミラーは、前記モジュラー標識組立体に向いた前記対物ミラーの側に第２の反射面を有し、前記モジュラー標識組立体からの光ビームは、前記レーザ光の方向とは逆であり且つ前記対物レンズの前記光軸に整列した方向に前記ミラーの前記第２の反射面で反射される、
請求項４記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項７】
前記モジュラー標識組立体は、光源と、標識視準レンズと、標識ミラーと、を含み、
前記標識ミラーは、前記光源から放出された前記光ビームを、前記標識視準レンズを通して前記対物ミラーの前記第２の側に向けて反射するように配置されている、
請求項１記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項８】
前記モジュラー標識組立体は、孔を備えた縮小部材を含み、前記縮小部材は、前記顕微鏡の前記接眼レンズ中のビューに有効スポット像を提供するよう前記標識視準レンズと前記光源との間に位置決めされている、
請求項７記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項９】
前記モジュラーレーザ組立体は、レーザ視準レンズと、レーザミラーとを含み、
前記レーザミラーは、前記レーザ光を前記レーザ視準レンズを通過して前記対物ミラーの第１の側に向けて反射し、前記レーザ光が前記対物ミラーで反射され、前記対物レンズの前記光軸に整列した方向で前記対物レンズを通過するように固定的に位置決めされている、
請求項７記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【請求項１０】
前記モジュラー本体は、前記モジュラー標識組立体を受け入れてこれを支持する第１の細長い凹部と、前記モジュラーレーザ組立体を受け入れる第２の細長い凹部と、前記モジュラー対物レンズ組立体を前記顕微鏡の前記タレットに解除可能に取り付けることができるタレットアダプタとを有する、
請求項１記載のモジュラー対物レンズ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、顕微鏡用のモジュラー対物レンズ組立体に関し、詳細には、顕微鏡のタレットに解除可能に取り付けられるモジュラー対物レンズ組立体であって、モジュラーレーザ組立部品（サブアセンブリ）及び顕微鏡のユーザが、レーザエネルギーが顕微鏡の対物レンズのところに位置決めされた試料に差し向けられる位置の標識を顕微鏡の接眼レンズ中に見ることができるようにするモジュラー標識組立部品（サブアセンブリ）を有するモジュラー対物レンズ組立体に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２００８年１１月７日に出願された米国特許仮出願第６１／１１２，２８５号（発明の名称：Indicator and Laser Assembly）の優先権主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
生物学及び医学における最近の技術的進歩により、細胞に対するレーザビーム顕微下手術（マイクロサージェリー）が開発されてきた。レーザビームは、小さな物体、例えば単細胞又は細胞小器官の顕微操作に好適である。レーザビームは、非接触アブレーション、揮発、滅菌、変性、切断及び他形式の熱及び化学線治療を可能にするという利点をもたらす。焦点サイズ、レーザ波長、パルス持続時間及びレーザ出力という４つのパラメータは、種々の用途に適した様々な形態を提供する。
【０００４】
レーザビーム顕微下手術の使用の一例は、哺乳動物の卵母細胞及び胚の治療に対するレーザビームの利用である。しかしながら、多くの倒立又は直立顕微鏡におけるレーザビーム顕微下手術は、多種多様な外科又は内科用途に利用できる。
【０００５】
レーザビーム顕微下手術の一般的に行われている方法によれば、顕微下手術を行う人は、サンプルを表示したスクリーン及びレーザビームがサンプルに当てられる場所の表示を監視する。レーザビームの熱的作用範囲を示すために複数個の等温線リング（isothermal contour ring）が提供される場合がある。このような熱リングの例は、米国特許第７，３５９，１１６号明細書及び米国特許出願第１１／７６４，０６４号明細書に記載されている。
【０００６】
対物レンズ、レーザ及び指向性ビームを組み合わせて不可視レーザビームのターゲッティングの可視表示をもたらすことは、２００９年６月９日に出願された米国特許出願第１２／４８１，３６３号明細書で提案されている。しかしながら、これらレーザ対物レンズの構造により、或る特定の顕微鏡のタレット幾何学的形状との干渉問題が生じる。したがって、このような干渉の問題をなくす自蔵式モジュラー対物レンズが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，３５９，１１６号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１１／７６４，０６４号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１２／４８１，３６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、一般に、対物レンズ、レーザ組立体及び標識組立体を含むモジュラー組立体及びその使用に関する。好ましくは、本発明は、好ましくは対物レンズの光軸と一致すると共に顕微鏡の接眼レンズを介してレーザの位置の可視表示をもたらすレーザビームを提供するよう構成されると共に対物レンズに連結されたモジュラーレーザ組立体を提供することによりシステム及び方法に改良を加える。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、モジュラー対物レンズ組立体は、顕微鏡のタレットに取り付け可能な取り付けモジュラー本体を含むのが良い。モジュラー本体は、光軸を備えた対物レンズ組立体を収容し、この対物レンズ組立体により、対物レンズを通って像ビームを顕微鏡の接眼レンズの方へ放出することができ、モジュラー本体は、対物レンズの光軸に対して角度をなして位置決めされたミラーを更に収容している。モジュラー標識組立体も又、モジュラー本体に取り付けられ、このモジュラー標識組立体は、ミラーの他方の側に向かって放出されている標識ビームをもたらし、光ビームをレーザエネルギーの方向とは逆の方向に差し向けて顕微鏡の接眼レンズのところに光学的表示を可能にするようになっており、光表示が対物レンズを介して見える。顕微下手術を実施している人は、顕微下手術を実施しながらサンプルを視認することができると共に接眼レンズを介してサンプルに対するレーザの位置を視認することができる。
【００１０】
本発明の他の目的及び他の特徴は、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を読むと、明らかになる。しかしながら、図面は、例示目的で描かれているに過ぎず、本発明を限定するものとして解されてはならず、本発明の内容は、添付の特許請求の範囲を参照されたい。
【００１１】
本発明の他の目的及び他の特徴は、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を読むと、明らかになる。図面は、例示目的で描かれているに過ぎず、本発明を限定するものとして解されてはならず、本発明の内容は、添付の特許請求の範囲を参照されたい。
【００１２】
本発明の特定の特徴及び利点並びに他の目的は、添付の図面と関連して与えられる以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明のモジュラー顕微鏡対物レンズの略図である。
【図１Ｂ】顕微鏡タレットに取り付けられた本発明の顕微鏡対物レンズの図である。
【図２】本発明のモジュラー顕微鏡対物レンズの切除図である。
【図３】本発明のモジュラー顕微鏡対物レンズの斜視図であり、ハウジングが本発明の構成要素の理解を容認するよう透視図で示されている図である。
【図４】本発明のモジュラー顕微鏡対物レンズの取り付けモジュラー本体の斜視図である。
【図５】本発明のレーザモジュールの斜視図であり、取り付けモジュラー本体が本発明の構成要素の関係の理解を容認するよう透視図で示されている図である。
【図６】図５に示されたレーザモジュールの反対側から見た斜視図であり、取り付けモジュラー本体が本発明の構成要素の配置の理解を容認するよう透視図で示されている図である。
【図７】本発明のモジュラー顕微鏡対物レンズのモジュールの各々を受け入れる取り付けモジュラー本体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の例示の実施形態は、顕微鏡に用いるのに適した対物レンズの光軸と一致したレーザビーム及び顕微鏡の接眼レンズを介して目に見える標識ビームを提供するモジュラーシステムに関する。本発明は又、対物レンズ、標識組立体及びモジュラーレーザ組立体を含むモジュラー対物レンズ組立体、対物レンズ組立体を備えた顕微鏡及びレーザ操作を実施する顕微鏡又は他の装置に使用できる標識組立体に関する。本発明は又、顕微鏡の接眼レンズを介してレーザの位置を表示する標識ビームを用いたレーザ顕微下手術を実施するのを助けるモジュラー対物レンズの提供に関する。
【００１５】
まず最初に本発明のモジュラー対物レンズの機能及びその機能的コンポーネントを理解するために図１Ａ及び図１Ｂ並びに幾つかの他の図を参照されたい。図１Ａは、本発明のモジュラー対物レンズ組立体１００の略図であり、このモジュラー対物レンズ組立体は、対物レンズ１２０を備えたハウジング１１０、タレットマウント１３０、モジュラー標識組立体３００及びモジュラーレーザ組立体５００を含むものとして示されている。図１Ｂに示されているように、対物レンズ組立体１００は、好ましくは、タレットマウント１３０を介して従来型顕微鏡のタレット５０に取り付け可能である。例えば、図７に示されているように、全体が参照符号２００で示されたモジュラー本体がタレットマウント１３０を有し、このタレットマウントは、顕微鏡のタレットのねじ山付き部分に対応したねじ山付き部分を有するのが良く、その結果、対物レンズ組立体１００をタレットにねじ止めすることができるようになっている。変形例として、タレットマウント１３０は、定位置に滑らせても良く又はスナップ嵌めしても良く、或いは、タレットマウントは、モジュラー対物レンズ組立体１００をタレットに取り付け、好ましくは、対物レンズ組立体１００を顕微鏡のタレット上の定位置に維持する外部ロック機構体を有しても良い。
【００１６】
再び図１Ａを参照すると、対物レンズ１２０は、好ましくは、光軸１２２を有し、イメージングビームは、この光軸にほぼ平行に進む。好ましくは、顕微鏡は、ステージ、対物レンズ１２０を通って像ビームを放出し、この像ビームは、顕微鏡の接眼レンズ中に差し向けられ、その結果、ステージ上のサンプルが接眼レンズを通して見えるようになっている。
【００１７】
像ビームは、好ましくは、管形レンズ及び接眼レンズ（図示せず）を介して見る人の目のところに合焦し、管形レンズ及び接眼レンズは、見る人に合うよう調節可能である。像ビームは、好ましくは、対物レンズ組立体１００が顕微鏡のタレットに取り付けられると、光軸１２２とほぼ同軸になる。したがって、例えばサンプルが対物レンズ１２０の光路１２２に沿って検討され、操作される等している場合に顕微鏡のステージ上のサンプルは、顕微鏡の接眼レンズを通して見える。
【００１８】
図示の実施形態によれば、対物レンズ組立体１００は、米国特許第７，３５９，１１６号明細書及び米国特許出願第１１／７６４，０６４号明細書に示されると共に説明されている仕方で機能するモジュラーレーザ組立体５００を更に有し、これら特許文献の両方は、同一譲受人であるハミルトン・ソーン・インコーポレイテッド（Hamilton Thorne Inc.）に譲渡されており、これら特許文献を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【００１９】
図１Ａを参照すると、モジュラーレーザ組立体５００は、好ましくは、レーザ源５１０、例えばレーザダイオード、視準レンズ５２０及びミラー５３０を含む。レーザ源５１０は、好ましくは、楕円円錐形のレーザ光を視準レンズ５２０に向かって、より好ましくは、レーザ源５１０から末広がりの状態で視準レンズ５２０に向かって放出する。理解されるべきこととして、視準レンズ５２０に向かってレーザ源５１０により放出されたレーザ光は、本発明の範囲から逸脱することなく、集束し又は視準されるのが良い。レーザ光は、好ましくは、視準レンズ５２０の方へ進められてこれを通り、その後、レーザ光は、視準される。したがって、レーザ光は、視準（又は視準された状態に近い）レーザビーム５２２として視準レンズ５２０を出ることができる。レーザビーム５２２は、３００ｎｍ〜１５００ｎｍの波長、１０ｍＷ〜１０００ｍＷの出力及び１マイクロ秒〜１秒のパルス持続時間を有するのが良い。この波長範囲は、本発明に従って用いられるべきレーザの波長を制限するものと解されてはならない。というのは、小さなレーザ源により生じる任意の波長は、本発明に利用できるはずだからである。
【００２０】
視準レーザビーム５２２は、ミラー５３０に向かって放出されるのが良い。ミラー５３０の例示の実施形態によれば、コーティング５３２、例えば赤外反射体がレーザ源５１０に向いた状態でミラー５３０に設けられるのが良い。好ましくは、コーティング５３２は、ミラー１２４に向かうミラー５３０からの赤外視準レーザビーム５２２の反射性を促進する。赤外視準レーザビーム５２２は、ミラー１２４で反射されて対物レンズ組立体１２０の方へ差し向けられる。
【００２１】
図１Ａは、視準レンズ５２０から対物レンズ１２０に向かってこれを通る視準レーザビーム５２２の経路を示している。好ましくは、視準レーザビーム５２２は、視準レンズ５２０から出て第１のレーザ経路５２４に沿ってミラー５３０の方へ進む。視準レーザビーム５２２がいったんミラー５３０に当たると、視準レーザビーム５２２は、ミラー５３０で反射して第２のレーザ経路５３４に沿ってダイクロイックミラー１２４の表面１２４ａの方に進む。ダイクロイックミラー１２４は、好ましくは、第２のレーザ経路５３４に沿って進んでいるレーザビーム５２２が対物ミラー表面１２４ａに当たり、そして対物ミラー１２４で反射されて第３のレーザ経路５３５中に進むよう対物レンズ１２０内に配置されている。ダイクロイックミラーは、一般に４５°である入射角でＩＲ反射を促進するのに適した層で被覆されている。第３のレーザ経路５３５は、好ましくは、対物レンズ１２０の光軸１２２と同軸であり且つ実質的にこれと一致しており、第３のレーザ経路は、対物レンズ１２０内で進み、更に顕微鏡のステージの方へ進む。したがって、視準レーザビーム５２２も又、逆方向に対物レンズに向かって進み、接眼レンズから遠ざかって進む顕微鏡の像ビームと同軸であり且つこれに逆平行である。レーザビームは、赤外波長領域内にあるのが良く且つ接眼レンズから遠ざかって進むので、このレーザビームは、目に見えない可能性が多分にある。したがって、視準レーザビーム５２２は、顕微鏡の接眼レンズを介して見える可能性が低い。視準レーザビーム５２２及び好ましくはこれと関連した等温線リング又は熱リングの位置は、スクリーン上に表示されるのが良く、人は、顕微手術を実施しながらこの位置を監視することができる。
【００２２】
図１Ａに示されているように、好ましくは、モジュラーレーザ組立体５００から見て対物ミラー１２４の反対側にモジュラー標識組立体３００を設けるのが良い。図示のように、標識組立体は、標識光源３１０、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を有するのが良く、この標識光源は、光を標識ミラー３３０に向かって放出する。好ましくは、光は、標識光源３１０から縮小要素３４０の方へ、しかる後、標識視準レンズ３２０の方へ放出され、標識視準レンズ３２０は、この光を視準して本明細書において標識視準ビーム３２２と呼ぶ視準光ビームが標識視準レンズ３２０から出て標識ミラー３３０に向かって進むようにする。好ましくは、波長は、６５０ｎｍに近い。ただし、ユーザの中には、色盲のために、これよりも短い波長が好ましいということが言える。
【００２３】
標識視準ビーム３２２は、次に、標識ミラー３３０で反射して光路３３４に沿って両面型対物ミラー１２４の反対側の表面に向かって進むのが良く、その結果、標識ビーム３２２は、顕微鏡の接眼レンズの方へ反射されるようになる。好ましくは、標識光源３１０及び標識視準レンズ３２０は、標識マウント３６０に取り付けられ、この標識マウントは、好ましくは、ハウジング１１０に連結されている。
【００２４】
図１Ａを参照すると、標識視準ビーム３２２は、好ましくは、標識視準レンズ３２０から第１の標識経路３２４に沿って標識ミラー３３０の方へ進む。標識ビーム３２２は、標識ミラー３３０での反射後、第２の標識経路３３４に沿って進み、ついには、この標識ビームは、対物ミラー１２４で反射して第３の標識経路３３５に入る。好ましくは、第３の標識経路３３５は、第３のレーザ経路５３５及び対物レンズ１２０の光路又は光軸１２２と同軸であるが、これらとは逆の方向である。より好ましくは、第３の標識経路３３５は、顕微鏡の像ビームと同軸であり且つ実質的にこれと一致しており、このような第３の標識経路は、顕微鏡の接眼レンズの方へ進む。ダイクロイックミラー１２４の表面での反射は、標識光源３１０により放出された光並びにレーザ組立体ミラー５３０からの光を優先的に同時に反射するよう設計されたコーティングにより促進可能である。
【００２５】
好ましくは、標識視準レンズ３２０の方へ放出された光の直径は、調節され、例えば、標識光源３１０の直径から小さくされる。例えば、標識視準レンズ３２０の方へ放出されている標識光の直径を減少させるために標識光源３１０と標識視準レンズ３２０との間に縮小要素３４０を設けるのが良い。縮小要素３４０の一実施形態は、中央孔を備えた全体として丸い形状を有するのが良く、例えば、実質的に丸形且つ平べったい円盤である。変形例として、縮小要素は、本発明の範囲から逸脱することなく、細長く、円筒形であり又は長方形、六角形等であって良い。縮小要素の一例並びに標識組立体の例示の実施形態は、米国特許出願第１２／４８１，３６３号明細書（発明の名称：OPTICAL INDICATOR FOR MICROSCOPE KASER BEAM MANIPULATION）に詳細に説明されており、この特許出願を参照により引用し、その記載内容をこれが丸ごと本明細書に記載されているかのごとく本明細書の一部とする。
【００２６】
縮小要素は、好ましくは、標識光を標識視準レンズ３２０の方へ放出させるよう通すことができる孔を有する。好ましくは、縮小要素は、標識光が縮小要素の残りの部分を通過するのを阻止する。したがって、標識視準レンズ３２０の方へ放出された有効光源の直径は、孔のサイズを調節することにより調節可能である。例示の実施形態によれば、孔の直径は、約５〜１０μｍであり、より好ましくは約５μｍである。この孔は、全体として丸形の形を有するのが良いが、孔の形状は、本発明の範囲から逸脱することなく様々であって良い。
【００２７】
図示のように、レーザビーム５３４は、好ましくは、対物ミラー１２４の第１の側又は面１２４ａで反射し、標識ビーム３２２は、好ましくは、対物ミラー１２４の反対側の第２の面１２４ｂで反射する。面１２４ａは、全体として、レーザ波長の反射性を高める層で被覆されている。第２の面１２４ｂは、反射膜又は他の反射促進機構を有するのが良い。変形例として、第２の面１２４ｂは、非被覆状態のままであっても良く又は反射防止膜で被覆されても良く、この場合、面１２４ａは、レーザビームと標識ビームの両方を互いに逆方向に反射するために用いられる。面１２４ａに被着されたコーティングは、レーザ波長とイルミネータ源波長の両方を優先的に反射するよう設計されているのが良い。レーザ対物レンズ内に本発明において想定されている形式の２面型ミラーの使用は、２００９年６月９日に出願された米国特許出願第１２／４８１，３６３号明細書に図示されると共に説明されており、この米国特許出願は、ハミルトン・ソーン・インコーポレイテッドである譲受人に譲渡されており、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。
【００２８】
本明細書に示されている実施形態は、単一の対物ミラー１２４を示しているが、特定用途向けの設計上の選択事項として複数個のミラーを設けても良い。２つ以上のミラーが設けられる実施形態によれば、モジュラーレーザ組立体及び標識組立体は、光路の同一側に位置すると共に垂直に位置決めされる等するのが良く、これは、本発明の範囲から逸脱しない。更に、４５°のミラーが好ましいが、ミラー１２４，３３０，５３０の角度並びに対物レンズの光路に沿うミラーの位置は様々であって良く、このことは、本発明の範囲から逸脱しない。
【００２９】
次に図２〜図７を参照すると、モジュラー標識組立体３００及びモジュラーレーザ組立体５００は、好ましくは、それぞれ、管状ハウジング４００，６００内に位置決めされている。管状ハウジングは、種々の形状のものであって良く、例えば、断面が円形又は長方形である。
【００３０】
図２〜図７に示されているように、モジュラー組立体１００は、タレットマウント１３０を含むモジュラー本体２００を有し、このタレットマウントは、対物レンズのベースのところで図１のレンズ３３６に入射した光ビームが対物ミラー１２４のところで光軸と約０．５°以下の角度で集束するよう構成されると共に顕微鏡のタレット上に位置決めされている。レンズ３３６から出た光ビームは、好ましくは、視準されて光軸に平行になるのが良い。レーザ５１０とレーザ視準レンズ５２０との間の距離がいったん確立されてレーザ焦点がステージ上の物体上の可視光焦点と一致すると、レーザ焦点を維持するのが良く、調節は不用であるのが良い。好ましくは、レーザ５１０とレーザ視準レンズ５２０との間の距離が例えば工場で製造中に定められて固定される。同様に、レーザビーム５３４の位置は、ダイクロイックミラー１２４に対して調節可能である。例えば、レーザビームを視界を横切って動かすことができる可動ミラーを固定レーザミラー５３０に変えて用いても良い。組立体１００の製造後のレーザコリメータ距離の調節を回避することが好ましい場合がある。標識孔３４０と標識視準レンズ３２０との間の距離も又、製造中に定められて固定されるのが良い。
【００３１】
次に図２〜図７を参照すると、モジュラー対物レンズのコンポーネントを組み立てる仕方が図示されている。図１に示されているように、例示の実施形態では、対物レンズ組立体は、真鍮で作られた外側ハウジング１１０、真鍮で作られた内部モジュラー本体２００（図７を参照されたい）、アルミニウムで作られたモジュラーレーザ組立体５００及びこれ又アルミニウムで作られたモジュラー標識組立体３００を含む。モジュラーレーザ組立体５００及びモジュラー標識組立体３００は、モジュラー本体２００内に位置決めされ、工場で合焦調整され、次に、モジュラーレーザ組立体５００及びモジュラー標識組立体３００は、ハウジング１１０内に挿入される。組立体全体は、顕微鏡のタレットに取り付けられるべきモジュラー対物レンズを提供し、それにより、大抵の従来型顕微鏡のタレット幾何学的形状との干渉の問題が回避される。
【００３２】
図７を参照すると、モジュラー本体２００は、モジュラーレーザ組立体５００を受け入れるレーザモジュールスロット２１０を有している。モジュラー本体は、反対側に設けられていて、モジュラー標識組立体３００を受け入れる標識モジュールスロット２２０を更に有している。組み立て中、標識モジュールにより生じるスポットの位置に対するＸ及びＹ調節を行うことができるようモジュラー本体に開口部を設けるのが良い。モジュラー本体は、対物レンズを顕微鏡タレットに直接取り付けることができるようにするタレットマウント１３０を更に有している。変形例では、タレットマウント１３０は、対物レンズを多くの顕微鏡のタレットに取り付けることができるアダプタ内に収納しても良く、これは、本発明の思想から逸脱しない。
【００３３】
図５及び図６に示されているように、モジュラーレーザ組立体５００は、長方形の管６００内に構成可能である。レーザ視準レンズ５２０は、保持用ねじ及び適当な接着剤によりこの管に固定されている。レーザ５１０は、レーザビーム５２２の所要の共焦点性により決定可能なレーザ視準レンズ５２０からの距離のところでＴＯ‐カン内に（又は、これなしで）選択的に収容可能である。レーザ位置は、横方向ＸＹ位置で調節されて、ねじ５１７で固定可能である。所望の位置が得られると、ねじ５１７又は他の保持部材がレーザ５１０を定位置に保持すると共にこれを心出しするのが良い。次に、レーザ５１０を適当な接着剤で定位置に封入するのが良い。
【００３４】
コリメータレンズからのレーザの所望の距離を組み立て中に決定して、物体が合焦状態にあるときに対物レンズから物体と正確に同一の距離のところで物体上に作られるようにするのが良い。対物レンズが無限遠について補正される場合、典型的なレンズ構成材料の屈折率がｌ＝１４５０ｎｍでは、可視波長範囲の場合よりも僅かに小さいので、可視ビームを視準することができ、そしてレーザビームをこれがミラー５３０に差し向けられているときに僅かに集束し、次に、光軸１２２に対して近軸となって対物レンズ系上に集束することができる。
【００３５】
上述したように、発散レンズ３３６は、ダイクロイックミラーの下に配置されるのが良い。このレンズは、好ましくは、発散性である。可視ビームは、これがダイクロイックミラーを通って下って対物レンズ１２０から発散レンズ３３６及び管形レンズまでの途中まで進んでいるときに僅かに集束することができる。ＩＲビームは、レーザ焦点と可視ビーム焦点との間の共焦点性を達成するために、可視ビームの場合よりも光軸と小さな角度を張ることができる。レーザモジュールが工場で組み立てられるときにいずれかの調整を行うのが良い。レーザを結像中のスポット上に合焦させるようレーザとコリメータとの間距離を変えることによりレンズ３３６と対物レンズ１２０の任意の組み合わせに対応できることは明らかである。
【００３６】
例示の実施形態では、モジュラーレーザ組立体５００は、使用可能な対物レンズを提供するようあらかじめ合焦されている。というのは、レーザは、物体上に正確に視覚焦点で合焦されることが好ましいからである。レンズコンポーネントの屈折率ｎが可視□〜５００ｎｍ光の場合よりも□〜１４５０ｎｍＩＲビームの方が小さいので（典型的には、ｎが屈折率である場合、（ｎ−１）の減少分は、〜５％である）、ＩＲの対物レンズ焦点距離は、可視範囲の場合よりもおそらくは長いであろう。レーザビーム５２２は、可視光と同一の点で、即ち、物体で合焦するためにより集束するのが良い。さらに、光ビームそれ自体は、ダイクロイックミラー１２４のところでは正確には視準されない場合があり、このダイクロイックミラー１２４は、発散最終レンズ３３６から視準ビームを得るのを容易にすることができ、そのためには、このレンズに入射するビームが集束していることが必要な場合がある。したがって、可視ビームは、これが対物レンズからレンズ３３６に進んでいるときに僅かに集束するのが良い。
【００３７】
レーザモジュール６００を組み立てる際、対物レンズ１２０を用いて物体の像を作るのが良い。レーザ５１０それ自体は、Ｘ横方向及びＹ横方向に適当に動かされ、コリメータレンズ５２０は、Ｚ方向に動かされ、ついには、レーザスポットが正確な位置に且つ正確な焦点に位置するようになる。次に、レーザを支持用ねじ及び／又は接着剤により定位置に封入するのが良い。
【００３８】
モジュラー標識組立体３００は、好ましくは、断面が長方形又は円形であり、好ましくは対物レンズ１２０の反対側に位置決めされた同様なモジュール４００内に構成される。光要素は、ＬＥＤ３１０、孔３４０及び標識視準レンズ３２０を含むのが良い。標識ビームは、当初、光軸１２２に平行に進むのが良い。この標識ビームは、標識ミラー３３０により反射されて対物ダイクロイックミラー１２４の下面に差し向けられるのが良く、そして、好ましくは、ダイクロイックミラーのその表面から反射されて光軸に平行に進んでレンズ３３６を通って顕微鏡管形レンズに至り、この顕微鏡管形レンズは、好ましくは、標識ビーム３２２を接眼レンズのところかカメラ上かのいずれかの像面に合焦させる。ビームが表面１２４ｂにより部分的に伝送される場合、伝送部分は、他方の表面１２４ａから反射され、そして、表面１２４ｂから反射されたビームに平行に進む。標識ビーム又は孔の像は、像面のところに小径の円盤として見える。
【００３９】
標識ビーム焦点を設定することは、上述のレーザ焦点調節を行うのとほぼ同じであるのが良い。モジュラー標識組立体３００は、レンズ３３６と同一の焦点距離及び相対的光学的位置のレンズを備えた状態でモジュラー本体２００内に配置されるのが良く、その結果、顕微鏡管形レンズは、カメラ上に又は接眼レンズ平面に像を生じさせることができ、標識視準レンズ３２０の位置を孔又は標識ビームのはっきりした像が見えるまで調節するのが良い。その時点において、標識視準レンズ３２０と標識ビーム源の内部孔との間の距離を、例えば、保持用ねじ及び適当な接着剤により固定することができる。次に、標識組立体３００をハウジング１１０内に挿入して対物レンズ１２０上に取り付けるのが良い。
【００４０】
対物レンズ１２０のタレットマウント１３０のねじ山は、好ましくは、標準型ＲＭＳ（０．８００インチ‐３６．５５°ウィットねじ）であり、同焦点距離は、標準の４５ｍｍであり、対物レンズ１２０全体は、外径が３１ｍｍのシェル内に収納されるのが良い。本発明において使用するのに適した他のねじ山形式は、Ｍ２５＠４５ｍｍ同焦点距離、Ｍ４５＠６０ｍｍ同焦点距離及びＭ２７＠４５ｍｍ同焦点距離を含む。
【００４１】
本発明の実施形態は、好ましくは、モジュラーレーザ組立体５００（これは、ＩＲ（不可視）であるのが良い）及びモジュラー標識組立体３００を対物レンズ１２０と共に同一ハウジング１１０内に設ける方法を含む。このような組立体１００は、好ましくは、必要な場合にはどこでも、顕微鏡のステージ上の物体上に正確なレーザ照射を生じさせることができると共にモニタスクリーン上に又は接眼レンズを介して見える可視位置標識を生じさせることができる。
【００４２】
提供された例は、特定用途向けの設計上の選択事項として例示に過ぎず、本発明の範囲を何らかの仕方で限定するものと解されてはならない。
【００４３】
本発明の好ましい実施形態に適用されるものとして本発明の新規な特徴を図示し、説明し、そして指摘したが、理解されるように、開示した本発明の形態及び細部の種々の省略、置換及び変更は、本発明の思想から逸脱することなく、当業者によって実施できる。したがって、本発明の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる。
【００４４】
また、以下の特許請求の範囲は、本明細書において説明した本発明の属概念及び種概念としての特徴の全て及び文言上、これら特徴に属すると言える本発明の範囲についての全ての記述を包含するものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0005551179.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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