(57)【要約】【課題】生体サンプルを培養しながら顕微鏡で液浸観察する際の液浸対物レンズからの熱の流出を防ぎ、培養状態に適した温度調整を容易に実現しつつ、顕微鏡光学系に対する対物レンズの固定精度が高いレンズ固定部材及び顕微鏡を提供する。【解決手段】レンズ１を機械的に顕微鏡本体２に結合するレンズ固定部材４であって、  レンズを固定する固定筒５１と、少なくとも３箇所に周方向に等間隔に固定筒の外周面に設けられ、かつ、外面が、１つの仮想円柱面１０内に配置される湾曲面である複数の側面突起部６と、固定筒の端部に設けられた鍔部２２と、少なくとも３箇所に円筒の周方向に等間隔かつ固定筒の軸方向に突出して鍔部に設けられ、かつ、端面が、１つの仮想平面１２内に配置される平面である複数の垂直突起部７と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを機械的に顕微鏡本体に結合するレンズ固定部材であって、
前記レンズを固定する固定筒と、
少なくとも３箇所に周方向に等間隔に前記固定筒の外周面に設けられ、かつ、外面が、１つの仮想円柱面内に配置される湾曲面である複数の側面突起部と、
前記固定筒の端部に設けられた鍔部と、
少なくとも３箇所に前記固定筒の前記周方向に等間隔かつ前記固定筒の軸方向に突出して前記鍔部に設けられ、かつ、端面が、１つの仮想平面内に配置される平面である複数の垂直突起部と、を備える、レンズ固定部材。
【請求項２】
前記複数の側面突起部と前記複数の垂直突起部とは、前記固定筒の軸方向沿いの方向からの平面視において、重複しないように設けられている、請求項１に記載のレンズ固定部材。
【請求項３】
前記複数の側面突起部は、それぞれ、表面に切り欠きを有する凹凸形状を有する、請求項１又は２に記載のレンズ固定部材。
【請求項４】
前記複数の垂直突起部は、それぞれ、表面に切り欠きを有する凹凸形状を有する、請求項１〜３いずれか１つに記載のレンズ固定部材。
【請求項５】
前記固定筒の中心軸と、前記レンズの光軸とが一致する、請求項１〜４いずれか１つに記載のレンズ固定部材。
【請求項６】
前記固定筒、前記鍔部、前記側面突起部、及び前記垂直突起部は、金属で構成される、請求項１〜５いずれか１つに記載のレンズ固定部材。
【請求項７】
請求項１〜５いずれか１つに記載のレンズ固定部材と、
前記レンズ固定部材に固定された前記レンズと、
前記レンズ固定部材を固定する取り付け穴を有する顕微鏡本体と、を備え、
前記レンズ固定部材の全ての前記側面突起部の各湾曲面は、前記仮想円柱面に相当する、前記顕微鏡本体の前記取り付け穴の内周面に接触するとともに、前記レンズ固定部材の全ての前記垂直突起部の各平面は、前記仮想平面に相当する、前記顕微鏡本体の前記取り付け穴の前記内周面と交差する面に接触して、前記レンズ固定部材が前記取り付け穴に固定され、
前記レンズ固定部材の前記固定筒及び前記鍔部は、前記顕微鏡本体と非接触である、顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡などの光学機器において、レンズを保持及び固定するレンズ固定部材及びレンズ固定部材を有する顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体回路作成又は生体サンプル観察などに用いられる顕微鏡等では、観察用のレンズと被測定物との間を空気でなく、水などの液浸媒質で満たして、所謂、液浸状態とすることにより、光学的な分解能の向上、及び、レンズとサンプルとの間の空気層による不要な反射を排除することによるコントラスト向上などの効果が得られることが知られている。また、細胞などの生体サンプルを観察する場合は、サンプル自身が生理食塩水又は細胞培養用の培地液体に浸漬された状態のものが多く、そのままの状態で観察するのに、液浸での観察は都合がよい。そのような生体サンプルを、液浸レンズを備えた顕微鏡で観察する場合には、サンプルを浸漬する液体を培養用培地として、サンプルを含む培地全体を培養に適した温度に保持してサンプルを生かしたまま、もしくは培養しながら、タイムラプス観察のような長時間観察をすることがよく行われている。
【０００３】
細胞などの生体サンプルの培養には、サンプルを、培養に適した温度、湿度、及び炭酸ガスなどのガス濃度を一定に保つことが必要である。生体サンプルを長時間観察しながら培養を行うための機器としては、顕微鏡用の培養器（インキュベータ）が知られている。
【０００４】
図１３は、特許文献１に記載された、従来の顕微鏡用インキュベータの構成を示す図である。
【０００５】
図１３の従来の顕微鏡用インキュベータにおいては、サンプル３２と培地３１とが入った観察用のディッシュ３３が、インキュベータ４０内に設置されている。ディッシュ３３の下部と上部とを挟むように、加温用ヒーター３４が配置されており、観察を続けている間、培地３１及びサンプル３２の温度を一定に保つ役割を担っている。なお、一般的な室温は２０℃〜２５℃であるが、生体サンプル３２の培養に適した温度は３６℃〜３８℃であり、良好な培養を継続するためには培地３１及びサンプル３２の温度をその範囲内に保つ必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２２９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前記特許文献１の構成では、液浸観察を行うために、液浸用の対物レンズ３０を培地３１に浸漬してサンプル３２の液浸観察を実施すると、培地３１から対物レンズ３０への熱伝導が起こり、さらに対物レンズ３０から対物レンズ取り付け部を通して顕微鏡本体への熱伝導が起こる（図１３には対物レンズ取り付け部、顕微鏡本体は図示せず）ため、前出の加温用ヒーター３４により培地３１及びサンプル３２に与えられた熱が対物レンズ３０を通じて逃げてしまい、培地３１及びサンプル３２を培養に適した温度に保つことが困難になる。一般的に、温度調整を安定させるためには熱の出入りを小さくすることが大切であるが、培地３１及びサンプル３２の熱はディッシュ３３及びインキュベータ４０中の空気を伝って逃げていく。中でも特に影響が大きいのは、先に述べた対物レンズ３０を伝って逃げる熱である。観察中は、液浸媒質を兼ねる培地３１に対物レンズ３０の先端が常時接触しているため、対物レンズ３０から逃げる熱を補うように、加温用ヒーター３４でインキュベータ４０内のサンプル３２と培地３１とを温めるが、出て行く熱量が多ければ、サンプル３２と培地３１とが十分な温度に達しない状況も在り得る。また、流出する熱量を補うために、インキュベータ４０に設ける加温ヒーター３４の発熱能力を大きいものにする必要も出てくる。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、生体サンプルを培養しながら顕微鏡で液浸観察する際の液浸対物レンズからの熱の流出を防ぎ、培養状態に適した温度調整を容易に実現しつつ、顕微鏡光学系に対する対物レンズの固定精度が高いレンズ固定部材及び顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかるレンズ固定部材は、
レンズを機械的に顕微鏡本体に結合するレンズ固定部材であって、
前記レンズを固定する固定筒と、
少なくとも３箇所に周方向に等間隔に前記固定筒の外周面に設けられ、かつ、外面が、１つの仮想円柱面内に配置される湾曲面である複数の側面突起部と、
前記固定筒の端部に設けられた鍔部と、
少なくとも３箇所に前記円筒の前記周方向に等間隔かつ前記固定筒の軸方向に突出して前記鍔部に設けられ、かつ、端面が、１つの仮想平面内に配置される平面である複数の垂直突起部と、を備える。
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の別の態様にかかる顕微鏡は、
前記態様にかかるレンズ固定部材と、
前記レンズ固定部材に固定された前記レンズと、
前記レンズ固定部材を固定する取り付け穴を有する顕微鏡本体と、を備え、
前記レンズ固定部材の前記全ての側面突起部の各湾曲面は、前記仮想円柱面に相当する、前記顕微鏡本体の前記取り付け穴の内周面に接触するとともに、前記レンズ固定部材の前記全ての垂直突起部の各平面は、前記仮想平面に相当する、前記顕微鏡本体の前記取り付け穴の観察物配置側の端部に径方向にくぼんだ凹部の軸方向の底面に接触して、前記レンズ固定部材が前記取り付け穴に固定され、
前記レンズ固定部材の前記固定筒及び前記鍔部は、前記顕微鏡本体と非接触である。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の前記態様にかかるレンズ固定部材及び顕微鏡によれば、レンズ固定部材の固定筒及び鍔部が顕微鏡本体と非接触でありながら、１つの仮想円柱面内に配置された複数の側面突起部の外面の湾曲面が、顕微鏡本体の取り付け穴の内周面に接触して位置決めされ、１つの仮想平面内に配置された複数の垂直突起部の端面の平面が、顕微鏡本体の取り付け穴の内周面と交差する面に接触して位置決めされる。この結果、対物レンズの固定精度を低下させることなく、対物レンズからの熱流出を抑制して、インキュベータ内の生体サンプル及び培地の温度調節を安定かつ容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における光学部品固定機構の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における光学部品固定機構の受け部材の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における光学部品固定機構の受け部材の上面図
【図４】本発明の実施の形態における顕微鏡本体の図
【図５】本発明の実施の形態２における光学部品固定機構の断面図
【図６】本発明の実施の形態２における光学部品固定機構の受け部材の斜視図
【図７】本発明の実施の形態２における光学部品固定機構の受け部材の上面図
【図８】本発明の実施の形態３における光学部品固定機構の断面図
【図９】本発明の実施の形態３における光学部品固定機構の受け部材の斜視図
【図１０】本発明の実施の形態３における光学部品固定機構の受け部材の上面図
【図１１】本発明の実施の形態３における光学部品固定機構の受け部材の断面図
【図１２】本発明の実施の形態３における光学部品固定機構の受け部材の断面図
【図１３】特許文献１に記載された顕微鏡用インキュベータの構成を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるレンズ固定部材を有する、光学部品固定機構の構成図である。図２は、本発明の実施の形態１における光学部品固定機構のうち、受け部材４のみを取り出して示した斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１における光学部品固定機構のうち、図２における受け部材４を上部から見た図である。図４は、本発明の実施の形態１における光学部品固定機構のうち、受け部材４を取り付ける顕微鏡の下部の顕微鏡本体２の取り付け穴３の付近の図である。受け部材４は、レンズ固定部材の一例である。顕微鏡本体２は顕微鏡の構成の一部であり、液浸対物レンズ１などを固定する部分であって、取り付け穴３と、取り付け穴３の観察物配置側の端部に径方向に大きくくぼんだ凹部５３とを有している。取り付け穴３の内周面は、受け部材４の径方向の取り付け円柱面１４として機能する。円筒中心軸１５は、取り付け円柱面１４の中心軸である。凹部５３の軸方向の底面は、取り付け穴３の内周面と交差する面の例であって、受け部材４の軸方向の取り付け面１３として機能する。取り付け面１３には、顕微鏡本体２を貫通する複数の取り付けねじ穴１８の開口が所定間隔毎に配置されている。
【００１５】
本光学部品固定機構は、顕微鏡本体２に設けてある取り付け穴３にはめ込まれた受け部材４が主に担っている。受け部材４は、鍔部２２を有する円筒部５１より構成され、円筒部５１には、ねじ部５と、複数の側面突起部６と、複数の垂直受け突起部７と、複数の貫通穴８とが設けられている。円筒部５１は、固定筒の一例である。円筒部５１の中心軸方向の一端部の外周面には、円筒部５１の軸直交方向、すなわち、径方向に突出した円環状の鍔部２２を一体的に設けている。垂直受け突起部７は垂直突起部の一例である。
【００１６】
液浸対物レンズ１と受け部材４とは、液浸対物レンズ１のねじ部１ａがねじ部５へねじ込まれることで互いに固定されている。
【００１７】
円筒部５１の外周面には、例えば縦長の大略長方形状の側面突起部６を周方向に等間隔で少なくとも３個（例えば図２では６個）設けている。各側面突起部６は径方向沿いには同じ高さを持っている。側面突起部６の外面の側部当たり面９は、細長い帯状又は短冊状の形状をなし、当該帯状の領域をねじ部５の中心軸１７と平行な向きに揃えている。よって、側面突起部６の外側の側部当たり面９は、湾曲面で構成され、かつ、複数の側面突起部６のそれぞれの側部当たり面９の全体で仮想的な円筒形状である仮想円柱面１０を構成するようになっている。仮想円柱面１０の中心軸は、ねじ部５の外形を構成する円筒部５１の中心軸１７と一般的な機械工作精度の範囲で一致する構成になっている。全ての側部当たり面９は、受け部材４を顕微鏡本体２の取り付け穴３に取り付けるとき、取り付け穴３の内周面である取り付け円柱面１４に接触して位置決め可能としている。
【００１８】
ここで、側面突起部６の軸方向の長さと、軸方向と直交する方向の幅と、径方向の高さとのそれぞれの数値範囲について例示する。
【００１９】
側面突起部６の軸方向の長さの例としては、３ｍｍ〜６ｍｍ程度が好ましい。軸方向の長さを長くし過ぎる（例えば、６ｍｍを越える）と、取り付け精度は向上するが、顕微鏡本体との接触面積が増加するため、本発明の効果を損なう可能性がある。ただし、実施の形態２，３のように、側面突起部６を複数に分割させて構成する場合は、この上限に限定されない。その理由は、分割した複数の分割側部当たり面２１全体で構成する仮想的な側面突起部６の長さ（例えば、上側の側面突起部６の上端から切り欠き２６（凹凸）を介して下側の側面突起部６の下端までの長さ）については、複数の側面突起部６に分割することにより顕微鏡本体との接触面積の低減が図られているため、６ｍｍを越えた長さであってもよいからである。すなわち、一例として、上側の側面突起部６の長さが３ｍｍ、切り欠き２６の長さが２ｍｍ、下側の側面突起部６の長さが３ｍｍの合計８ｍｍとしてもよい。
【００２０】
側面突起部６の軸方向と直交する方向の幅の例としては、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度が好ましい。この幅を大きくし過ぎる（例えば２ｍｍを越える）と、顕微鏡本体との接触面積が増加するため、本発明の効果を損なう可能性がある。
【００２１】
側面突起部６の径方向の高さの例としては、本発明の効果を有効にするために、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、加工しやすさの観点から、可能ならば１ｍｍ以上が好ましい。
【００２２】
鍔部２２の上面には、少なくとも３箇所以上等間隔かつ円周上に複数個の円筒状の垂直受け突起部７を設けている。各垂直受け突起部７は、中心軸１７の方向沿いに図１及び図２では上向きに、顕微鏡本体２の取り付け穴３の周囲に向けて突出し、一例として、円環状のリングで構成されている。また、各垂直受け突起部７の上部の垂直受け当たり面１１、すなわち、少なくとも３箇所以上に等間隔かつ円周上に複数個設けてある垂直受け突起部７のそれぞれの垂直受け当たり面１１が、平面で構成され、かつ、仮想的な平面である仮想平面１２内に配置されている。
【００２３】
ここで、垂直受け突起部７の軸方向の高さと、円筒部の幅（外径）とのそれぞれの数値範囲について例示する。
【００２４】
軸方向の高さの例としては、本発明の効果を有効にするために、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、加工しやすさの観点から、可能ならば１ｍｍ以上が好ましい。
【００２５】
円筒部の幅（外径）の例としては、（貫通穴８の直径）＋１ｍｍ以上が好ましく、可能ならば（貫通穴８の直径）＋２ｍｍ〜（貫通穴８の直径）＋４ｍｍ程度が好ましい。幅（直径）が大きくし過ぎる（（貫通穴８の直径）＋４ｍｍより大きくなる）と、貫通穴８を通すねじで顕微鏡本体と締結する際、顕微鏡本体との接触面積が増加するため、本発明の効果を損なう可能性がある。
【００２６】
顕微鏡本体２の取り付け穴３の周囲近傍の凹部５３には、取り付け面１３が設けられて、取り付け面１３には、複数の取り付けねじ穴１８が所定間隔毎に設けられている。また、取り付け穴３の内周面には、取り付け円柱面１４が設けられている。
【００２７】
受け部材４を取り付け穴３にはめ込む際、円筒部５１の上部が取り付け穴３内に挿入されて、全ての側部当たり面９は、取り付け円柱面１４に当たって位置決めされるとともに、全ての垂直受け当たり面１１は、取り付け面１３に当たって位置決めされるようになっている。先述のように少なくとも３箇所以上に等間隔に設けてある側部当たり面９は、全て１つの仮想円柱面１０を構成しているため、取り付け円柱面１４とは、一般的な機械工作精度の範囲で一致するように取り付けることができ、取り付け円柱面１４の中心軸である円筒中心軸１５と仮想円柱面１０の中心軸、つまり、ねじ部５へ取り付けられた液浸対物レンズ１の中心軸（光軸）も同様に一致させることができる。言い換えれば、取付時、受け部材４の仮想円柱面１０と顕微鏡本体２の取り付け穴３の取り付け円柱面１４とを一致させるように取り付ければ、液浸対物レンズ１の中心軸（光軸）と取り付け穴３の中心軸１７とを一致させるような位置決めができる。
【００２８】
また同様に、少なくとも３箇所以上に等間隔かつ円周上に設けてある垂直受け当たり面１１は、全て１つの仮想平面１２内に配置されているため、取り付け面１３とは、一般的な機械工作精度の範囲で一致するように取り付けることができる。言い換えれば、取付時、受け部材４の仮想平面１２と顕微鏡本体２の取り付け面１３とを一致させるように取り付ければ、液浸対物レンズ１の中心軸（光軸）方向の位置決めができる。
【００２９】
このようにして、受け部材４と顕微鏡本体２とは、受け部材４を取り付け穴３にはめ込んだ後、ねじ１６を貫通穴８を通してねじ穴１８へねじ込んでそれぞれ締結することで互いに固定される。ねじ１６の頭部１６ａと貫通穴８との接触部には、座金１９が挟んであり、ねじ１６と貫通穴８の縁部との接触部を座金１９で隔離してある。座金１９の材質に、樹脂等の熱伝導率の低い材質を用いれば、更なる熱流出の抑制が期待できる。
【００３０】
このとき、受け部材４と顕微鏡本体２との直接の接触は、各側部当たり面９と、各垂直受け当たり面１１と、そして各座金１９と、各ねじ１６を介してのねじ穴１８のみであり、受け部材４が取り付け円柱面１４及び取り付け面１３に面している部分の面積と比較すると、非常に小さな接触面積となっている。すなわち、各側面突起部６と各垂直受け突起部７とが顕微鏡本体２と接触し、円筒部５１と鍔部２２とは顕微鏡本体２と非接触である。そのため、液浸対物レンズ１の先端部が、インキュベータ内で加温された状態の培地などの液浸媒質に接触した状態でも、液浸対物レンズ１から受け部材４までは熱が伝わるが、受け部材４から顕微鏡本体２へは熱が伝わりにくい構造になっており、培養中の培地から、不必要に熱を奪うことを抑制できる。
【００３１】
また、各側面当たり面９は、細長い帯状の領域を、ねじ部５の中心軸１７と平行な向きに揃えているが、このように設けることで、中心軸１７に対して傾斜する方向へのガタを抑制しながら、仮想円柱面１０の直径方向へのガタも抑制している。同様に、各垂直受け当たり面１１は、取り付け面１３にねじ部５を囲むように配置されているが、このように設けることで、中心軸１７に対して傾斜する方向へのガタを抑制しつつ、中心軸１７に沿った方向の位置を決定している。そのため、受け部材４により、液浸対物レンズ１は、顕微鏡本体２に対して高い位置精度で取り付け固定することが可能である。
【００３２】
また、垂直受け突起部７と側面突起部６との配置の関係は、垂直受け突起部７と中心軸１７を含む断面内において、側面突起部６が含まれない配置となっており、すなわち、複数の側面突起部６と、前記複数の垂直受け突起部７とは、平面視において重複しない配置である。そのような構成により図２、図３に示すように顕微鏡本体２との接触部位である垂直受け突起部７と側面受け部６とが中心軸１７の円周上での同位相部位に重なることなく分散して配置されるようになっている。これにより、接触部位から顕微鏡本体２へ熱伝導する箇所を特定の場所へ集中して配置させないことで、受け部材４の円周方向に対しても、中心軸１７の方向に対しても、熱が均等に伝播し、顕微鏡本体２に温度むらを生じさせないようにしている。温度むらが生じると、顕微鏡本体２、特に取り付け穴３又は取り付け面１３の近傍に機械的歪が発生し、顕微鏡本体２と液浸対物レンズ１との間に位置又は角度のずれを生じさせる原因となる。
【００３３】
光学部品固定機構の受け部材４に樹脂材料を用いることが考えられる。しかし、対物レンズ１の顕微鏡本体２への固定は、光学機器として一般的に想定されるレベルでの高い位置精度が求められるため、金属材料に比べて熱膨張係数が大きく、熱による歪又はクリープが避けられない樹脂材料では光学機器として必要十分な固定位置精度を得るのは困難である。固定部材に用いられる金属材料としては、鉄、アルミニウム、又は、鉄又はアルミニウム系の合金などが用いられるが、特に真鍮、又はステンレスなどは機械加工における加工精度が出せるため好ましい。
【００３４】
以上より、本構成であれば、各側面突起部６と各垂直受け突起部７とが顕微鏡本体２と接触し、円筒部５１と鍔部２２とは顕微鏡本体２と非接触であるため、インキュベータで培養中の生体サンプルを液浸で観察する場合に、液浸対物レンズ１を経ての熱流出による不必要な培地の温度低下を防ぐことができる。すなわち、液浸用の対物レンズを用いたインキュベータによる培養状態にある生体サンプルの観察において問題となる、対物レンズを経路とする熱の著しい流出を抑制して、生体サンプル及び培地の不要な温度低下を防ぎ、インキュベータによる生体サンプル及び培地の安定で容易な温度調整を実現する。
【００３５】
さらに、各側面当たり面９は、帯状の領域をねじ部５の中心軸１７と平行な向きに揃えて、中心軸１７に対して傾斜する方向へのガタを抑制しながら、仮想円柱面１０の直径方向へのガタも抑制することができる。同様に、各垂直受け当たり面１１は、取り付け面１３にねじ部５を囲むように配置されて、中心軸１７に対して傾斜する方向へのガタを抑制しつつ、中心軸１７に沿った方向の位置を決定することができる。よって、前述したように温度低下を防ぎながら、対物レンズ１を高精度に固定して光学機器として必要な対物レンズ１の固定精度も高精度に維持でき、長時間の培養を安定かつ容易に継続しながら、位置ずれなく顕微鏡観察することが可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における光学部品固定機構の構成図である。図６は本発明の実施の形態２における光学部品固定機構のうち、受け部材４のみを取り出して示した斜視図である。図７は、本発明の実施の形態２における光学部品固定機構のうち、図６における受け部材４を上部から見た図である。図５、図６、及び、図７において図１、図２、図３、及び、図４と同じ構成要素については同じ符号を用いて、説明を省略する。
【００３７】
図５で示す受け部材４は、先に本発明の実施の形態１において説明した光学部品固定機構の受け部材４とほぼ同様の構成であるが、垂直受け突起部７の上部の垂直受け当たり面１１の構造と、側面突起部６の外側の側部当たり面９の構造とが異なっている。すなわち、垂直受け突起部７の上部の垂直受け当たり面１１が、当たり面部分に切り欠き２５（凹凸）を設けて周方向に複数に分割された分割垂直受け当たり面２０に置き換わっていることと、側面突起部６の外側の側部当たり面９が、当たり面部分に切り欠き２６（凹凸）を設けて軸方向に複数に分割された分割側部当たり面２１に置き換わっていることが相違点である。具体的には、各垂直受け当たり面１１に、周方向沿いに所定間隔毎に同じ幅の切り欠き２５を形成して分割垂直受け当たり面２０とし、分割垂直受け当たり面２０が凹凸形状を有するようにしている。また、各側部当たり面９の長手方向の中間部に切り欠き２６を形成して分割側部当たり面２１とし、分割側部当たり面２１が凹凸形状を有するようにしている。
【００３８】
本発明の実施の形態１の場合と同様に、複数の分割垂直当たり面２０の全ては仮想平面１２内に配置されており、取り付け穴３へ受け部材４をはめ込む際に仮想平面１２が取り付け面１３に当たるようになっており、複数の分割側部当たり面２１の全ては仮想円柱面１０内に配置されており、取り付け穴３へ受け部材４をはめ込む際に仮想円柱面１０が取り付け円柱面１４に当たるようになっている。
【００３９】
このとき、受け部材４と顕微鏡本体２との直接の接触は、分割側部当たり面２１と、分割垂直受け当たり面２０と、そして座金１９と、ねじ１６とを介してのねじ穴１８のみであり、受け部材４が、取り付け円柱面１４及び取り付け面１３に面している部分の面積と比較すると、非常に小さな接触面積となっている。また、本発明の実施の形態１における側部当たり面９と垂直受け当たり面１１とに比べて、切り欠き２６，２５により分割側部当たり面２１と分割垂直受け当たり面２０とはさらに個々の接触面積を減らしながら、複数個配置されている各当たり面２１，２０全体で支持する面積は、同程度である。このため、本発明の実施の形態１で示した構成よりも、液浸対物レンズ１から顕微鏡本体２へは熱がさらに伝わりにくい構造になっており、培養中の培地から不必要に熱を奪うことを抑制できると同時に、取り付け面１３及び取り付け円柱面１４に当てることで得られる機械的な支持性能を維持しており、顕微鏡本体２に対する液浸対物レンズ１の取り付け固定を、本発明の実施の形態１と同程度に高い位置精度で実現することが可能である。
【００４０】
以上より、本実施の形態２の構成であれば、前記実施の形態１で実現している顕微鏡本体２への液浸対物レンズ１の高精度な固定の機能を持たせながら、受け部材４と顕微鏡本体２との接触部を切り欠き２５，２６で分割して構成することにより、接触面積をさらに低減させることで、液浸対物レンズ１から顕微鏡本体２への熱流出抑制性能がより向上した、対物レンズ固定機構が実現できる。
【００４１】
なお、側部当たり面９と垂直受け当たり面１１との両方を当たり面２１，２０にする例に限られるものではなく、実施の形態１の側部当たり面９と垂直受け当たり面１１とのいずれか一方のみを当たり面２１又は２０としてもよい。
【００４２】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における光学部品固定機構の構成図である。図９は本発明の実施の形態３における光学部品固定機構のうち、受け部材４のみを取り出して示した斜視図である。図１０は、本発明の実施の形態３における光学部品固定機構のうち、図６における受け部材４を上部から見た図である。図１１は図１０中に示したＡ−Ａ断面に関する横断面図である。図１２は図１０中に示したＢ−Ｂ断面に関する横断面図である。図１１、図１２中には同一面内に含まれていない構造物も位置関係を分かりやすくするために破線にて図示している。
【００４３】
図８〜図１２において図１〜図７と同じ構成要素については同じ符号を用いて、説明を省略する。
【００４４】
図８で示す受け部材４は、先に本発明の実施の形態２において説明した光学部品固定機構の受け部材４とほぼ同様の構成であるが、図９、及び図１０で示すように、垂直受け突起部７の位置が貫通穴８と同軸での構造物としていたものが、複数個配置してある貫通穴８の間の中間部分への配置に変更され、垂直受け突起部７の形状が円筒状から円柱状へ変更されたことにより、垂直受け突起部７の上面の垂直受け当たり面１１の面積が、本発明の実施の形態１の場合よりも小さく変更されたことが相違点である。
【００４５】
図８において、図８の中心軸１７よりも左半分は図１０におけるＡ−Ａ断面付近を図示したもので、図８の中心軸１７よりも右半分は図１０におけるＢ−Ｂ断面付近を図示している。また、図８中の左右いずれにも側面突起部６が図示されているが、図９、図１０と比較して分かるように実際には側面突起部６は貫通穴８や垂直受け突起部７を含み受け部材４の円筒軸を含む垂直断面内には存在しないが、部材間の当たり支持状態を分かりやすくするために図８中に破線で図示している。
【００４６】
本発明の実施の形態２の場合と同様に、複数個の垂直当たり面１１は仮想平面１２内に配置されており、取り付け穴３へ受け部材４をはめ込む際に仮想平面１２が取り付け面１３に当たるようになっており、複数個の分割側部当たり面２１は仮想円柱面１０内に配置されており、取り付け穴３へ受け部材４をはめ込む際に仮想円柱面１０が取り付け円柱面１４に当たるようになっている。
【００４７】
また、図１１においては、貫通穴８と受け部材４の中心軸１７とを含む同じ断面内に、垂直受け突起部７と側面突起部６とは含まれておらず、図１２においては、図１２の左側で示すように側面突起部６を含む片側断面には、垂直受け突起部７は含まれておらず、図１２の右側で示すように垂直受け突起部７を含む断面には、側面突起部６は含まれていない。つまり、図１０に示すように、受け部材４に配置されている貫通穴８と、側面突起部６と、垂直受け突起部７とは、受け部材４の中心軸１７に関して、回転方向の位相をずらして配置し、受け部材４の中心軸１７周りの円周上に分散して配置されるようにしている。
【００４８】
本発明の実施の形態２の場合と比較すると、貫通穴８と垂直受け突起部７とを別構造としたことで、垂直当たり面１１の面積が小さくなっているが、複数個配置してある垂直当たり面１１全体で支持する領域は同程度であるため、本発明の実施の形態２で示した構成よりもさらに、液浸対物レンズ１から顕微鏡本体２へ熱が伝わりにくい構造になっている。また、貫通穴８と、垂直受け突起部７と、側面突起部６との配置位置を受け部材４の中心軸１７周りの円周上に分散して配置する。このように構成することにより、それらの接触部位から顕微鏡本体２へ熱伝導する箇所を特定の場所へ集中して配置させないことで受け部材４の中心軸１７周りの円周方向に対しても、中心軸１７方向に対しても、熱が均等に伝播し、顕微鏡本体２に温度むらを生じさせないようしている。このことにより、液浸観察しているサンプルの培養中の培地から不必要に熱を奪うことを抑制できると同時に、受け部材４及び顕微鏡本体２の熱歪の影響を最小限に抑えながら、取り付け面１３及び取り付け円柱面１４に当てることで得られる機械的な支持性能も維持しており、顕微鏡本体２に対する液浸対物レンズ１の取り付け固定を、本発明の実施の形態２と同程度に高い位置精度で実現することが可能である。
【００４９】
以上より、本構成であれば前記実施の形態２で実現している顕微鏡本体への液浸対物レンズ１の高精度な固定の機能を持たせながら、支持位置を分散させることで熱歪の影響を低減させ、また、受け部材４と顕微鏡本体２との接触部を切り欠きで分割して構成したり、支持構造を別構成にしたりすることにより接触面積をさらに低減させることで、液浸対物レンズ１から顕微鏡本体２への熱流出抑制性能の向上した、対物レンズ固定機構が実現できる。
【００５０】
以上の実施の形態１〜３によれば、レンズ固定部材の固定筒５１及び鍔部２２が顕微鏡本体２と非接触でありながら、１つの仮想円柱面１０内に配置された複数の側面突起部６の外面の湾曲面９が、顕微鏡本体２の取り付け穴３の内周面１４に接触して位置決めされ、１つの仮想平面１２内に配置された複数の垂直突起部７の端面の平面１１が、顕微鏡本体２の取り付け穴３の内周面と交差する面１３に接触して位置決めされる。この結果、対物レンズ１の固定精度を低下させることなく、対物レンズ１からの熱流出を抑制して、インキュベータ内の生体サンプル及び培地の温度調節を安定かつ容易に実施することができる。
【００５１】
なお、前記様々な実施の形態又は変形例のうちの任意の実施の形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施の形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施の形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施の形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の前記態様にかかるレンズ固定部材及び顕微鏡は、顕微鏡用のインキュベータで生体サンプルの培養を行いながら液浸用対物レンズでサンプルの観察を行う際に、顕微鏡本体への対物レンズの取り付け部材の工夫により、生体サンプルが浸漬されている培地液体から、培地液体に接触している対物レンズを伝っての顕微鏡本体への熱流出を抑制し、培養環境下にある生体サンプルや培地の温度調整を容易にし、生体サンプルの観察中培養を良好に維持することが可能となり、インキュベータに備える加温ヒーターの容量も比較的小さなもので温度調整可能とすることができ、広く、液浸状態で生体サンプルを培養しながらの観察を行う光学機器の対物レンズ固定機構として適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  液浸対物レンズ
１ａ  ねじ部
２  顕微鏡本体
３  取り付け穴
４  受け部材
５  ねじ部
６  側面突起部
７  垂直受け突起部
８  貫通穴
９  側部当たり面
１０  仮想円柱面
１１  側部当たり面
１２  垂直受け当たり面
１３  取り付け面
１４  取り付け円柱面
１５  円筒中心軸
１６  ねじ
１７  中心軸
１８  ねじ穴
１９  座金
２０  分割垂直受け当たり面
２１  分割側部当たり面
２２  鍔部
２５  第１切り欠き
２６  第２切り欠き
３０  対物レンズ
３１  培地
３２  サンプル
３３  ディッシュ
３４  加温用ヒーター
４０  インキュベータ
５１  円筒部
５３  凹部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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