(57)【要約】【課題】試料に対する侵襲を極力小さくしつつ、対物レンズを試料に吸着状態に維持して観察面の変動による画像のブレを防止する。【解決手段】円柱状の細径先端部４ａを有する対物レンズ４の細径先端部４ａの半径方向外方に隙間をあけて配置される筒状部１ａと、該筒状部１ａを対物レンズ４に取り付ける取付部６と、筒状部１ａと細径先端部４ａとの間の円筒状の空間Ｂを負圧に吸引する吸引手段７とを備えるスタビライザ１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の細径先端部を有する対物レンズの前記細径先端部の半径方向外方に隙間をあけて配置される筒状部と、
該筒状部を前記対物レンズに取り付ける取付部と、
前記筒状部と前記細径先端部との間の円筒状の空間を負圧に吸引する吸引手段とを備えるスタビライザ。
【請求項２】
前記取付部により前記筒状部を前記対物レンズに取り付けた状態で、前記筒状部の先端と前記細径先端部の先端とが略同一平面に配置される請求項１に記載のスタビライザ。
【請求項３】
前記筒状部が、前記細径先端部を嵌合させるように前記対物レンズに取り付けられる筒状のアダプタの半径方向外方に隙間をあけて配置され、
前記吸引手段が、前記筒状部と前記アダプタとの間の円筒状の空間を負圧に吸引する請求項１に記載のスタビライザ。
【請求項４】
前記取付部により前記筒状部を前記対物レンズに取り付けた状態で、前記筒状部の先端と前記アダプタの先端とが略同一平面に配置される請求項３に記載のスタビライザ。
【請求項５】
前記対物レンズと、
該対物レンズに取り付けられた請求項１から請求項４のいずれかに記載のスタビライザとを備える顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスタビライザおよび顕微鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の対物レンズの外面に嵌合状態に取り付けた筒体の先端の外側に、全周にわたって環状の空間を設け、該空間内を減圧することによって、対物レンズを試料の表面に吸着状態に維持するスタビライザが知られている（例えば、特許文献１参照。）。試料が心拍や呼吸等によって脈動する場合、スタビライザによって対物レンズを試料の表面に吸着状態に維持することで、観察面の変動による画像のブレを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６２４７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のスタビライザは、対物レンズの外面に嵌合状態に取り付けた筒体の先端を試料に吸着させるために、筒体の外側に環状の空間を形成しているので、生体等の試料に吸着する部分に広い面積が必要となり、生体を大きく侵襲しなければならない。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、試料に対する侵襲を極力小さくしつつ、対物レンズを試料に吸着状態に維持して観察面の変動による画像のブレを防止することができるスタビライザおよび顕微鏡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】
【０００５】
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。
本発明の一態様は、円柱状の細径先端部を有する対物レンズの前記細径先端部の半径方向外方に隙間をあけて配置される筒状部と、該筒状部を前記対物レンズに取り付ける取付部と、前記筒状部と前記細径先端部との間の円筒状の空間を負圧に吸引する吸引手段とを備えるスタビライザを提供する。
【０００６】
本態様によれば、対物レンズの細径先端部を筒状部に嵌合させて、取り付け部により対物レンズに取り付けると、細径先端部と筒状部との間に円筒状の空間が形成される。そして、筒状部の先端を塞ぐように試料を配置して、吸引手段を作動させ、円筒状の空間を負圧に吸引することにより、試料を筒状部の先端に吸着させることができる。
【０００７】
この場合において、細径先端部の外側に配置した筒状部の内側を負圧に吸引するので、従来のように筒状部の外側に円環状の吸着部を設ける場合と比較して、先端の径寸法を十分に小さく抑えることができ、試料に対する侵襲を極力小さくしつつ、対物レンズを試料に吸着状態に維持して観察面の変動による画像のブレを防止することができる。
【０００８】
上記態様においては、前記取付部により前記筒状部を前記対物レンズに取り付けた状態で、前記筒状部の先端と前記細径先端部の先端とが略同一平面に配置されていてもよい。
このようにすることで、円筒状の空間を負圧に吸引すると、細径先端部と筒状部との間に形成される円形の吸引口によって、試料が細径先端部の外側において全周にわたって吸着され、安定して吸着することができる。
【０００９】
また、上記態様においては、前記筒状部が、前記細径先端部を嵌合させるように前記対物レンズに取り付けられる筒状のアダプタの半径方向外方に隙間をあけて配置され、前記吸引手段が、前記筒状部と前記アダプタとの間の円筒状の空間を負圧に吸引してもよい。
【００１０】
このようにすることで、細径先端部を嵌合させるように筒状のアダプタを取り付けた状態で、筒状部にアダプタを嵌合させて、筒状部を対物レンズに取り付けることにより、アダプタと筒状部との間に円筒状の空間が形成される。そして、筒状部の先端を塞ぐように試料を配置して、吸引手段を作動させ、円筒状の空間を負圧に吸引することにより、筒状部の先端に試料を吸着することができる。
【００１１】
この場合において、アダプタの外側に配置した筒状部の内側を負圧に吸引するので、従来のように筒状部の外側に円環状の吸着部を設ける場合と比較して、先端の径寸法を十分に小さく抑えることができ、試料に対する侵襲を極力小さくしつつ、対物レンズを試料に吸着状態に維持して観察面の変動による画像のブレを防止することができる。
【００１２】
また、上記態様においては、前記取付部により前記筒状部を前記対物レンズに取り付けた状態で、前記筒状部の先端と前記アダプタの先端とが略同一平面に配置されていてもよい。
このようにすることで、円筒状の空間を負圧に吸引すると、アダプタと筒状部との間に形成される円形の吸引口によって、試料が細径先端部の外側において全周にわたって吸着され、安定して吸着することができる。
また、本発明の他の態様は、前記対物レンズと、該対物レンズに取り付けられた請求項１から請求項４のいずれかに記載のスタビライザとを備える顕微鏡装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、試料に対する侵襲を極力小さくしつつ、対物レンズを試料に吸着状態に維持して観察面の変動による画像のブレを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスタビライザおよび顕微鏡装置を示す一部を破断した正面図である。
【図２】図１のスタビライザを示す縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るスタビライザおよび顕微鏡装置を示す一部を破断した正面図である。
【図４】図３のスタビライザを示す縦断面図である。
【図５】図３の顕微鏡装置のアダプタの変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係るスタビライザ１および顕微鏡装置２について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るスタビライザ１は、図１に示されるように、顕微鏡装置２に備えられている。
【００１６】
本実施形態に係る顕微鏡装置２は、試料、特に、生体試料を載置するステージ３と、該ステージ３の上方に、先端を下向きに配置した対物レンズ４と、該対物レンズ４に取り付けられる本実施形態に係るスタビライザ１と、対物レンズ４を取り付けて、該対物レンズ４による焦点位置を調節する内部フォーカスユニット５とを備えている。
【００１７】
ステージ３は搭載した生体試料を水平方向に２次元的に移動させることができるようになっている。また、ステージ３は、搭載した生体試料を鉛直方向に移動させることができるようになっている。
【００１８】
対物レンズ４は、図２に示されるように、先端に、生体試料の表皮を切開して形成された開口部から生体試料の内部に挿入して、内部の臓器等の観察対象Ａまで到達させるための細長い円柱状の細径先端部４ａを備えている。細径先端部４ａ内には複数のレンズ（図示略）が配置され、内部フォーカスユニット５を通過してきた照明光を先端から射出させ、内部フォーカスユニット５によって決定される焦点位置に集光させることができるようになっている。
【００１９】
また、対物レンズ４は、基端側に、内部フォーカスユニット５の雌ねじ５ａに対して着脱するための雄ねじ４ｂを備えている。さらに、対物レンズ４は、細径先端部４ａの基端側に細径先端部４ａより大きな大径部４ｃを有し、該大径部４ｃの外周面には、スタビライザ１を着脱するための雄ねじ４ｄが設けられている。
【００２０】
本実施形態に係るスタビライザ１は、図２に示されるように、細径先端部４ａの外径より若干大きい内径を有する円筒状の筒状部１ａと、該筒状部１ａを対物レンズ４に固定するために、大径部４ｃ外周の雄ねじ４ｄに締結される雌ねじ６ａを有する取付ナット６と、負圧を発生する吸引ポンプ７と、該吸引ポンプ７と筒状部１ａ内部とを接続するチューブ８とを備えている。筒状部１ａには基端側にフランジ１ｂが設けられている。チューブ８は筒状部１ａの先端よりもフランジ１ｂに近い側に接続されている。
【００２１】
取付ナット６を大径部４ｃの雄ねじ４ｄに締結すると、フランジ１ｂが取付ナット６によって押さえられることにより、筒状部１ａが、細径先端部４ａとの間に円筒状の隙間Ｂをあけて対物レンズ４に取り付けられるようになっている。スタビライザ１は、対物レンズ４に取り付けられると、筒状部１ａの先端と細径先端部４ａの先端とが略同一平面上に配置されるようになっている。
【００２２】
そして、筒状部１ａの先端開口を閉塞するように臓器等の観察対象Ａを密着させると筒状部１ａの内部空間が密閉されるので、この状態で吸引ポンプ７を作動させると、筒状部１ａの内部空間内の空気がチューブ８を介して外部に排出されて、筒状部１ａの内部空間、すなわち、円筒状の隙間Ｂが負圧に吸引されるようになっている。
【００２３】
このように構成された本実施形態に係るスタビライザ１および顕微鏡装置２の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るスタビライザ１および顕微鏡装置２を用いて観察対象Ａの観察を行うには、生体試料の表皮を切開して、対物レンズ４の細径先端部４ａを挿入するための開口部を形成し、ステージ３上に配置する。
【００２４】
この状態で、ステージ３を水平方向に移動させることにより、開口部の位置に細径先端部４ａおよび筒状部１ａを位置決めし、ステージ３を鉛直方向に移動させることにより、細径先端部４ａおよび筒状部１ａの先端を開口部内に挿入する。そして、細径先端部４ａおよび筒状部１ａの先端が観察対象Ａの表面に密着した状態で、吸引ポンプ７を作動させ、筒状部１ａの内部空間を負圧に吸引することにより、細径先端部４ａと筒状部１ａとの間の円環状の開口に観察対象Ａの表面が吸着される。
【００２５】
細径先端部４ａの先端は筒状部１ａの先端と略同一平面上に配置されているので、筒状部１ａの先端に密着した観察対象Ａの表面は細径先端部４ａの先端面に密着させられる。
そして、この状態で、内部フォーカスユニット５を作動させて、焦点位置を所望の深さ位置に設定し、図示しない光源からの光を対物レンズ４内に導入することにより、設定された焦点位置に照明光が照射され、焦点位置から戻る光が、対物レンズ４によって集光される。これにより、焦点位置に広がる焦点面の画像を取得することができる。
【００２６】
この場合において、円環状の隙間Ｂは、細径先端部４ａの半径方向外方に全周にわたって円環状に開口しているので、その開口に吸着された観察対象Ａが脈動しても、観察対象Ａと細径先端部４ａとが相対的に移動しないように安定して維持され、取得される画像のブレをより確実に防止することができる。
そして、本実施形態に係るスタビライザ１および顕微鏡装置２によれば、従来のように対物レンズ４に取り付ける筒状部１ａの先端に筒状部１ａの半径方向外方に吸着部を配置するのではなく、筒状部１ａの内側に吸着する部分を配置することができ、筒状部１ａの先端の外径寸法を小さく抑えることができる。
【００２７】
その結果、表皮を切開して細径先端部４ａおよび筒状部１ａを挿入するための開口部を大きく拡げる必要がなく、低い侵襲で観察を行うことができるという利点がある。すなわち、生体試料への侵襲を低く抑えながら、細径先端部４ａの周囲を全周にわたって観察対象Ａに吸着させて安定した吸着状態を達成し、ブレの少ない鮮明な画像を取得することができるという利点がある。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態に係るスタビライザ１０および顕微鏡装置１１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係るスタビライザ１および顕微鏡装置２と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００２９】
本実施形態に係る顕微鏡装置１１は、図３に示されるように、対物レンズ４の細径先端部４ａとスタビライザ１０との間にアダプタ１２を介在させている点において、第１の実施形態に係るスタビライザ１および顕微鏡装置２と相違している。
【００３０】
アダプタ１２は、細径先端部４ａを嵌合させる円筒状の筒状カバー１２ａと、該筒状カバー１２ａをその長手方向に移動可能に支持する支持部１２ｂと、該支持部１２ｂに対して筒状カバー１２ａを長手方向の基端側に付勢するスプリング１２ｃとを備えている。
筒状カバー１２ａの先端には、嵌合させた細径先端部４ａの先端面を突き当てる光学素子１２ｄが配置されている。光学素子１２ｄは先端に向かって漸次先細に形成され、観察対象Ａに押し付けても、必要以上の広い範囲で観察対象Ａを押し付けることがなく、観察対象Ａに与えるダメージを低減することができるようになっている。
【００３１】
また、支持部１２ｂは、対物レンズ４の大径部４ｃに嵌合可能な筒状に形成され、大径部４ｃの長手方向の任意の位置で固定するための固定ねじ１２ｅを備えている。
本実施形態に係るスタビライザ１０の筒状部１ａは、アダプタ１２の筒状カバー１２ａの外径寸法より若干大きな内径寸法を有している。また、スタビライザ１０の取付ナット６は、アダプタ１２の筒状カバー１２ａの基端側に設けられた雄ねじ１２ｆに締結されるようになっている。
【００３２】
このように構成された本実施形態に係るスタビライザ１０および顕微鏡装置１１を用いて観察を行うには、図４に示されるように、顕微鏡装置１１の対物レンズ４の細径先端部４ａをアダプタ１２の筒状カバー１２ａに嵌合させるようにアダプタ１２を装着し、アダプタ１２の支持部１２ｂを固定ねじ１２ｅによって対物レンズ４の大径部４ｃに固定する。このとき、細径先端部４ａの先端面を筒状カバー１２ａの光学素子１２ｄに密着させると、スプリング１２ｃが収縮することによって細径先端部４ａの先端面と光学素子１２ｄとの接触圧が低減され、両者が損傷しないように保護される。
【００３３】
このようにして細径先端部４ａを被覆するように装着されたアダプタ１２の筒状カバー１２ａを嵌合させるようにスタビライザ１０の筒状部１ａを装着し、取付ナット６をアダプタ１２の雄ねじ１２ｆに締結することにより、スタビライザ１０をアダプタ１２に取り付ける。これにより、アダプタ１２の筒状カバー１２ａとスタビライザ１０の筒状部１ａとの間に円筒状の隙間Ｂが形成され、該隙間Ｂは、アダプタ１２の光学素子１２ｄの周囲に円環状に開口するようになる。
【００３４】
したがって、第１の実施形態に係るスタビライザ１と同様に、筒状部１ａの先端を閉塞する位置に観察対象Ａを配置することにより、円筒状の隙間Ｂを密閉した状態で、吸引ポンプ７を作動させて円筒状の隙間Ｂを負圧に吸引することにより、円環状の開口部に観察対象Ａを吸着させることができる。このとき、アダプタ１２の光学素子１２ｄは観察対象Ａに密着させられ、細径先端部４ａの先端面は光学素子１２ｄに密着させられているので、対物レンズ４の細径先端部４ａを介して供給された照明光はアダプタ１２の光学素子１２ｄを経由して観察対象Ａ内部の所定の焦点位置に集光され、その位置に広がる焦点面の画像を取得することができる。
【００３５】
この場合において、本実施形態に係るスタビライザ１０および顕微鏡装置１１によっても、観察対象Ａをスタビライザ１０の筒状部１ａの先端に吸着することにより、対物レンズ４と観察対象Ａとの相対的な移動を防止して、画像のブレをより確実に防止することができるという利点がある。
また、スタビライザ１０が、筒状部１ａの内側に吸着部を設けることで、先端の外径寸法を小さく抑えているので、低い侵襲で生体試料を観察することができる。
【００３６】
なお、本実施形態に係る顕微鏡装置１１においては、図５に示されるように、アダプタ１２の筒状カバー１２ａをカバー部１３とねじ部１４とに分離し、カバー部１３をねじ部１４に着脱可能に設けることにしてもよい。図中、符号１３ａは雄ねじ、符号１４ａは雌ねじである。このようにすることで、先端の光学素子１２ｄとして異なる形状（例えば、異なる厚さ寸法）を有するカバー部１３を複数用意しておき、必要に応じてカバー部１３のみを交換することができる。これにより、アダプタ１２全体を交換する場合と比較してコストを削減することができる。
【００３７】
また、第１の実施形態においては筒状部１ａの先端と細径先端部４ａの先端面、第２の実施形態においては筒状部１ａの先端と光学素子１２ｄの先端とを略同一平面上に配置した。ここで、略同一平面上とは、両者が完全に同一平面上にある場合の他、完全な同一平面上になくても、吸引ポンプ７によって円筒状の隙間Ｂを負圧に吸引したときに、両者が共に観察対象Ａの表面に密着させられて、円筒状の隙間Ｂが密閉される位置関係にある場合を含むものとする。
【００３８】
また、筒状部１ａの先端と細径先端部４ａの先端面あるいは光学素子１２ｄの先端とが略同一平面上にあることに代えて、細径先端部４ａの先端面あるいは光学素子１２ｄの先端が、筒状部１ａの先端よりも十分に引っ込んだ位置に配置されていてもよい。この場合においても、筒状部１ａ内を負圧に吸引したときに、筒状部１ａのみに観察対象Ａの表面を密着させて、対物レンズ４と観察対象Ａとの相対移動を防止し、画像のブレを低減することができる。
【符号の説明】
【００３９】
Ｂ  隙間（空間）
１，１０  スタビライザ
１ａ  筒状部
２，１１  顕微鏡装置
４  対物レンズ
４ａ  細径先端部
６  取付ナット（取付部）
７  吸引ポンプ（吸引手段）
１２  アダプタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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