(57)【要約】      （修正有）【課題】対物レンズの外筒から検体の熱が奪われるのを確実に防止できる対物レンズ加温装置、対物レンズを提供する。【解決手段】発熱体８からの発熱によって本体部７が加温される。本体部７は対物レンズ３の外筒３ａの外面に密着して嵌っているので、発熱体８からの熱が本体部７を介して外筒３ａ全体に効率よく、且つ確実に伝達される。外筒３ａに温度の低い部分ができることなく、外筒３ａ全体をむら無く確実に加温することができる。また、本体部７が外筒３ａの外面に密着して嵌っているので、本体部７の内面と外筒３ａの外面との間に全く隙間は存在せず、このため外筒３ａは周辺の温度変化の影響を受けることなく、所定の温度を保つことができる。従って、対物レンズ３の外筒３ａから培養液中の細胞２３の熱が奪われるのを防止することが可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡の対物レンズを加温する対物レンズ加温装置であって、対物レンズの固定部に対し先端レンズの光軸方向へ動作自在に支持された可動部の外面に装着される本体部と、前記本体部に備えられた発熱体とを有する対物レンズ加温装置において、前記本体部は対物レンズの可動部の外面に嵌る形状に形成され、且つ先端レンズを露出させる上端側開口が設けられていることを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対物レンズ加温装置において、発熱体は本体部に埋設状に設けられていることを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の対物レンズ加温装置において、発熱体は本体部の下面に接合して設けられていることを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の対物レンズ加温装置において、先端側開口の内周面と対物レンズの可動部の外面とによって先端レンズを取り囲む液保持凹部を形成するとともに、本体部に設けられ前記液保持凹部から外側に流出した液を溜める液溜め凹部と、前記本体部に沿って延び、前記液保持凹部に開口する液供給路と、前記液溜め凹部に連通する液排出路と、前記液供給路に接続された液供給手段とを備え、前記液保持凹部への液浸用液の供給を可能とする対物レンズ加温装置。
【請求項５】
請求項４に記載の対物レンズ加温装置において、前記液供給路が、前記本体部の厚みの内部を通ることを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項６】
請求項１から５に記載の対物レンズ加温装置において、本体部は弾性変形可能な材料によって構成されていることを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項７】
請求項１に記載の対物レンズ加温装置において、本体部は熱伝導性の高い硬質材料によって構成されていることを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項８】
請求項６に記載の対物レンズ加温装置において、本体部を対物レンズの可動部に装着したときに前記可動部の外面との間をシールする環状の凸部が前記本体部に形成されていることを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項９】
請求項７に記載の対物レンズ加温装置において、本体部を対物レンズの可動部に装着したときに前記可動部の外面との間をシールする弾性変形可能な材料によって構成される環状のシール部材を備えたことを特徴とする対物レンズ加温装置。
【請求項１０】
顕微鏡のレボルバに固定される固定部と、前記固定部に対し先端レンズの光軸方向へ動作自在に取り付けられた可動部とを有する顕微鏡用の対物レンズにおいて、前記可動部に発熱体が備えられていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項１１】
請求項１０に記載した対物レンズにおいて、発熱体は可動部に埋設状に設けられていることを特徴とする対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は対物レンズの加温装置に係り、特に対物レンズの可動部に装着して用いる対物レンズ加温装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動物の人工授精のように、精子や卵子（検体）を所定温度に保ち、それを顕微鏡で観察しなくてはならない場合がある。この要求を満たすための装置として、特許文献１に示す顕微鏡観察用加温装置がある。この顕微鏡観察用加温装置は、透明加温プレートを顕微鏡のステージに装着し、スライドガラス等に載せた検体をその上に置き、透明加温プレートからの発熱により検体を加温する。さらに、温度センサによって透明加温プレートの温度を検知し、この検知情報に基づいて透明加温プレートの温度調節を行う。
【０００３】
顕微鏡観察中において透明加温プレートや検体を暖めるための熱が対物レンズを伝わって逃げ、検体を所望の温度に保つことができなくなってしまう。特に、倒立顕微鏡において、高倍率で検体を観察する場合や油浸または水浸を用いる場合には、対物レンズが透明加温プレートに極端に接近したり、接触したりするため、透明加温プレートや検体の熱が対物レンズに奪われ易い。従って、透明加温プレートの温度制御のみでは、検体を所望の温度に正確に保つのが困難である。そこで、特許文献２の顕微鏡の対物レンズの鏡筒に巻きつけることができる可撓性をもつ本体部と、この本体部を対物レンズに巻き付けた状態で固定する固定手段と、本体部に設けられた発熱体とを有するレンズヒータが用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特願平６−１１３５４０（特許第２８３５４２２号）
【特許文献２】特開２００２−２５０８６９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、上記従来のレンズヒータは、本体部を対物レンズの外筒（可動部）に巻き付ける構成であるため、本体部と対物レンズとの間にどうしても隙間ができてしまい、発熱体の熱が外筒全体に伝わらず、温度の低い部分ができてしまったり、周辺の温度変化の影響を受け易かったりして、対物レンズの外筒から検体の熱が奪われるのを防止するのには不十分なものであった。
本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為されたものであり、対物レンズの外筒から検体の熱が奪われるのを確実に防止できる対物レンズ加温装置、対物レンズを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１記載の発明は、顕微鏡の対物レンズを加温する対物レンズ加温装置であって、対物レンズの固定部に対し先端レンズの光軸方向へ動作自在に支持された可動部の外面に装着される本体部と、前記本体部に備えられた発熱体とを有する対物レンズ加温装置において、前記本体部は対物レンズの可動部の外面に嵌る形状に形成され、且つ先端レンズを露出させる上端側開口が設けられていることを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の対物レンズ加温装置において、発熱体は本体部に埋設状に設けられていることを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の対物レンズ加温装置において、発熱体は本体部の下面に接合して設けられていることを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の対物レンズ加温装置において、先端側開口の内周面と対物レンズの可動部の外面とによって先端レンズを取り囲む液保持凹部を形成するとともに、本体部に設けられ前記液保持凹部から外側に流出した液を溜める液溜め凹部と、前記本体部に沿って延び、前記液保持凹部に開口する液供給路と、前記液溜め凹部に連通する液排出路と、前記液供給路に接続された液供給手段とを備え、前記液保持凹部への液浸用液の供給を可能とする対物レンズ加温装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載の対物レンズ加温装置において、前記液供給路が、前記本体部の厚みの内部を通ることを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１から５に記載の対物レンズ加温装置において、本体部は弾性変形可能な材料によって構成されていることを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１に記載の対物レンズ加温装置において、本体部は熱伝導性の高い硬質材料によって構成されていることを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項６に記載の対物レンズ加温装置において、本体部を対物レンズの可動部に装着したときに前記可動部の外面との間をシールする環状の凸部が前記本体部に形成されていることを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項７に記載の対物レンズ加温装置において、本体部を対物レンズの可動部に装着したときに前記可動部の外面との間をシールする弾性変形可能な材料によって構成される環状のシール部材を備えたことを特徴とする対物レンズ加温装置である。
【００１５】
請求項１０の発明は、顕微鏡のレボルバに固定される固定部と、前記固定部に対し先端レンズの光軸方向へ動作自在に取り付けられた可動部とを有する顕微鏡用の対物レンズにおいて、前記可動部に発熱体が備えられていることを特徴とする対物レンズである。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載した対物レンズにおいて、発熱体は可動部に埋設状に設けられていることを特徴とする対物レンズである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の対物レンズ加温装置、対物レンズによれば、対物レンズの外筒から検体の熱が奪われるのを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１の実施の形態に係る対物レンズ加温装置５を図１から図４にしたがって説明する。
図１は、先端レンズ１を有する倒立型の対物レンズ３に装着する前の対物レンズ加温装置（以下、単に「加温装置」という）５の斜視図である。
対物レンズ３は可動部としての中筒３ｂと、この中筒３ｂに取り付けられた固定部としての外筒３ａとを有している。外筒３ａには先端レンズ１が備えられている。中筒３ｂは図示しない顕微鏡のレボルバに固定され、外筒３ａは中筒３ｂに対し先端レンズ１の光軸方向へ動作自在に支持されている。
【００１９】
加温装置５は、対物レンズ３の外筒３ａの外面、即ち、先端レンズ１側外面に嵌合して装着される本体部７と、発熱体８(図２参照)と、液供給路としての送液チューブ９と、液排出路としての排液チューブ１１と、送液チューブ９に接続される液供給手段１３（図４参照）と、排液チューブ１１に接続される液排出手段１５（図４参照）等を備えている。
【００２０】
本体部７は弾性変形可能なゴム質系材料（例えばシリコーンゴム）で形成されている。
また本体部７は、対物レンズ３の外筒３ａの外面に密着して嵌るように外筒３ａの外面の形状に沿った筒状（キャップ状）に形成されており、その上端部７ａには先端側開口としての開口７ｈが形成されている。この開口７ｈは本体部７を外筒３ａに装着すると、開口７ｈの内周面７ｃが先端レンズ１の周囲を取り囲む形状を有している。また本体部７の下端部には外側に突出する環状の液溜め凹部１７が一体に形成されている。
更に本体部７の下端部には発熱体８が埋設状に設けられており、この発熱体８は本体部７の全周に渡るようにリング状に形成されている（図２参照）。発熱体８はニクロム線を電気的絶縁性と耐熱性を有する合成樹脂によって被覆して構成されている。ニクロム線には電気コード１０が接続され、この電気コード１０は電圧値及び電流値を制御するコントローラ１２に接続されている。
【００２１】
図４は、対物レンズ３を用いた検鏡状態を示している。図示しない駆動機構により対物レンズ３の光軸と直交する平面内で二次元方向又は３次元方向に移動可能なステージ１９に透明プラスチック製の培養容器２１が載置されている。
培養容器２１は複数の収容部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ．．．を有しており、各収容部には検体である細胞２３及び培養液が収容されている。
【００２２】
本体部７は対物レンズ３の外筒３ａに嵌められている。本体部７は外筒３ａの形状に沿った筒状（キャップ状）に形成されており、しかも弾性変形可能な材料によって構成されているので、外筒３ａの外面に密着する。そして、開口７ｈの内周面７ｃと外筒３ａの外面とにより、先端レンズ１を取り囲む液保持凹部２５が形成されている。液保持凹部２５に補充された液浸用の液としての水２７は表面張力により図に示すように盛り上がった状態に保持され、その上面は培養容器２１の底面に接触する。
【００２３】
送液チューブ９は、フレキシブル性を有する合成樹脂チューブであり、本体部７の下面からその厚み部分（肉厚内）を貫通して液保持凹部２５に開口するように設けられている。
液供給手段１３は、水２７が収容された供給タンク２９と、送液チューブ９が接続された微量定量ポンプ３１と、前記微量定量ポンプ３１をＯＮ・ＯＦＦする手持ちタイプのスイッチ３３を備えている。
液排出手段１５は、フレキシブル性を有する合成樹脂チューブである排液チューブ１１が接続された吸引ポンプ３５と、回収タンク３７を備えている。排液チューブ１１の上端部は本体部７の下面から液溜め凹部１７に連通している。
本体部７の内周面には環状の凸部３９が形成されており、装着したときに凸部３９が外筒３ａの外面に形成された環状の溝４１に弾性変形して入り込むことにより、外筒３ａの外面と本体部７の内面との間がシールされるようになっている。
【００２４】
この加温装置５の動作を説明する。
コントローラ１２を操作して発熱体８に通電し、発熱体８を発熱させる。この通電を行う際に、コントローラ１２によって電圧値や電流値を制御することによって発熱体８の発熱温度を所定の値になるようにする。発熱体８からの発熱によって本体部７が加温される。本体部７は前述のように対物レンズ３の外筒３ａの外面に密着して嵌っているので、発熱体８からの熱が本体部７を介して外筒３ａ全体に効率よく、且つ確実に伝達される。外筒３ａに温度の低い部分ができることなく、外筒３ａ全体をむら無く確実に加温することができる。また、本体部７が外筒３ａの外面に密着して嵌っているので、本体部７の内面と外筒３ａの外面との間に全く隙間は存在せず、このため外筒３ａの本体部７に覆われている部分は外気と完全に遮断された状態となり、周辺の温度変化の影響を受けることなく、所定の温度を保つことができる。
従って、対物レンズ３の外筒３ａから培養液中の細胞２３の熱が奪われるのを防止することが可能である。
【００２５】
図４に示す状態、すなわち、先端レンズ１が培養容器２１の収容部２１ｂに対向した状態から観察対象を変えるべく、培養容器２１と共にステージ１９を左方向へ所定距離移動させると、先端レンズ１に培養容器２１の収容部２１ｃが対向する。
ステージ１９の移動により、培養容器２１の底面に接触している水２７は引きずられるため、液保持凹部２５の水２７の量は減るが、観察者が適宜スイッチ３３をＯＮして水を補充することにより、液保持凹部２５の水の量（液浸量）は適正に維持される。
スイッチ３３をＯＮすることによる水の補充量は均一にする必要はなく、液保持凹部２５において適正量を超える余分な水は本体部７の外面を伝って流れ、液溜め凹部１７に溜まる。
液溜め凹部１７に溜まった水は、常時駆動される吸引ポンプ３５により強制的に排出され、回収タンク３７に溜められる。
【００２６】
発熱体８からの発熱によって本体部７が加温されるので、液溜め凹部１７に溜まった水も加温され、また送液チューブ９は、本体部７の下面からその厚み部分（肉厚内）を貫通して液保持凹部２５に開口しているので、水が送液チューブ９を通過する間も加温される。従って、水が細胞２３の熱を奪うのも防止することができる。
【００２７】
図５に基づいて、第２の実施の形態に係る対物レンズ加温装置６５を説明する。なお、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同様の部材については、第１の実施の形態で用いた符号を付して、その説明を省略する。このことは第３、４の実施の形態においても適用する。
本体部６７は熱伝導性の高い硬質材料（例えばアルミニウム合金）によって構成されており、本体部６７の下面には発熱体６８が接合され固定されている。この発熱体６８は、第１の実施の形態に係る発熱体８と同様にニクロム線を電気的絶縁性と耐熱性を有する合成樹脂によって被覆して構成されている。発熱体６８は幅広のリング状に形成され、本体部６７の下面のほぼ全体を覆っている。
【００２８】
また、本体部６７の内周面には溝６６が形成されており、この溝６６には環状のシール部材６９が嵌められている。このシール部材６９は弾性変形可能なゴム質系材料（例えばシリコーンゴム）で形成されている。外筒３ａの外面に形成された環状の溝４１に弾性変形して入り込むことにより、外筒３ａの外面と本体部７の内面との間がシールされている。
【００２９】
この対物レンズ加温装置６５では、本体部６７を硬質材料によって構成したので、本体部６７は高い耐久性を得ることができる。また、シール部材６９は本体部６７と別部材であり、シール部材６９が劣化して弾性が低下した場合は、シール部材６９だけを交換すればよいので経済的である。
また、発熱体６８は本体部６７の下面に露出する状態で備えられているので、発熱体６８が故障等した場合でも、発熱体６８の交換を簡単に行うことができる。
【００３０】
図６、図７に基づいて、第３の実施の形態に係る対物レンズ加温装置２を説明する。
この対物レンズ加温装置２の本体部４は、実施の形態１に係る対物レンズの加温装置１と同様に対物レンズ３の外筒３ａの形状に沿った筒状（キャップ状）に形成されており、しかも弾性変形可能な材料によって構成されている。ただし、加温装置１と異なり、送液チューブ９、排液チューブ１１及び液溜め凹部１７は備えられていない。
【００３１】
本体部４には送液チューブ９、排液チューブ１１が設けられていないので、加温装置１よりも上下方向に大きい寸法の発熱体８ａが埋設状に設けられている。このように対物レンズ加温装置２では大型の発熱体８ａを備えたので、外筒３ａのより大きい面積を直接的に加温することができ、外筒３ａ全体をより効率よく、且つより確実に加温することが可能となる。
【００３２】
図８に基づいて、第４の実施の形態に係る対物レンズ４７を説明する。
本実施の形態に係る対物レンズ４７は、それ自体が上述した加温装置５の機能を有していることを特徴としている。即ち対物レンズ４７の外筒４９ａには発熱体８が埋設状に設けられている。
対物レンズ４７は、先端レンズ１と、先端レンズ１を保持するレンズ保持筒としての外筒４９ａと、この外筒４９ａが光軸方向へ動作自在に取り付けられた内筒４９ｂと、送液チューブ９と、排液チューブ１１等を備えている。
対物レンズ４７の先端レンズ１側の外面、即ち、外筒４９ａの外面には、環状の凸部５１が一体に形成されており、凸部５１の端面５１ａと外筒４９ａの外面とにより、先端レンズ１を取り囲む液保持凹部５３が形成されている。  また、外筒４９ａの外面には、液溜め凹部５５が一体に形成されている。
【００３３】
この対物レンズ４７では、発熱体８からの発熱によって外筒４９ａが加温される。発熱体８は外筒４９ａに埋設状に設けられているので、発熱体８によって外筒４９ａが直接加温される。このため外筒４９ａ全体をむら無く確実に加温することができ、しかも外筒４９ａは周辺の温度変化の影響を受けることなく、所定の温度を保つことができる。従って、対物レンズ４７の外筒４９ａから培養液中の細胞２３の熱が奪われるのを防止することが可能である。  
【００３４】
送液チューブ９は外筒４９ａの外面に形成された細長い溝に埋設して設けられ、その上端部は凸部５１に潜り込んで液保持凹部５３に開口している。送液チューブ９の下端部は液溜め凹部５５を貫通して微量定量ポンプ３１に接続されている。なお、送液チューブ９は外筒４９ａの厚み内を通る構成としてもよい。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、これらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、第４の実施の形態に係る対物レンズ４７は、凸部５１を設けないで、液保持凹部５３が形成されない構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る対物レンズ加温装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の対物レンズ加温装置の本体部を対物レンズの外筒に装着した状態の斜視図である。
【図４】検鏡状態の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る対物レンズ加温装置の検鏡状態の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る対物レンズ加温装置の本体部を対物レンズの外筒に装着した状態の斜視図である。ステージを移動させて観察対象を変えた場合の断面図である。
【図７】第３の実施の形態における検鏡状態の断面図である。
【図８】第４の実施の形態に対物レンズの検鏡状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  先端レンズ      ２、５、６５  対物レンズ加温装置
３、４７  対物レンズ      ７、４、６７  本体部      ７ｈ  開口
８、８ａ、６８  発熱体      ９    液供給路としての送液チューブ
１１    液排出路としての排液チューブ          １３    液供給手段
１７、５５    液溜め凹部            ２５、５３    液保持凹部
３９    凸部      ６９  シール部材
【図１】
2008197580.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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【図８】
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