(57)【要約】【課題】  対物レンズを始め、測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器の破損を確実に防止できる対物レンズ、顕微鏡および光分析装置を提供する。【解決手段】  先端レンズ３１および先端レンズ３１を支持するレンズ枠３２を、弾性部材３３がレンズ枠３２の中心軸方向に偏倚力を作用して支持すること、レンズ枠３２の先端が先端レンズ３１の先端面３１ａより先端レンズ３１の中心軸方向の外部にあること、対物レンズ移動装置２３が液浸対物レンズ１１を中心軸方向に移動させ、マイクロプレート１２の底面１８と接触させること、およびステージ１３がマイクロプレート１２を支持し、かつ中心軸方向の動きを規制されつつ、中心軸方向と垂直な面内でのみ移動することを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端レンズおよび前記先端レンズを支持するレンズ枠を有する対物レンズにおいて、
前記レンズ枠を前記先端レンズの中心軸方向に偏倚力を作用して支持する弾性部材を有し、
前記レンズ枠の先端は、前記先端レンズの先端面よりも前記中心軸方向の外部にあることを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記レンズ枠の先端は、
前記先端レンズの先端面から前記中心軸方向に最も離れて最大距離を有する箇所と、
前記先端レンズを支持する位置からの距離が零以上で前記最大距離より小さい箇所と
を有することを特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】
前記レンズ枠の先端は、自己潤滑性を有する樹脂部材を有することを特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記レンズ枠の先端は、フッ素樹脂が被覆されたことを特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項５】
測定対象から対物レンズに入射した光を測定し、測定で得られた情報を基に前記測定対象の各種特性を求める光分析装置の運転方法において、
前記対物レンズは先端レンズおよび前記先端レンズを支持するレンズ枠を有するものであり、
前記レンズ枠の先端は、前記先端レンズの先端面よりも前記先端レンズの中心軸方向の外部にあるものであって、
測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器と前記レンズ枠の先端とを接触させるステップと、
前記測定対象、前記プレートまたは前記容器と前記レンズ枠の先端との接触を維持しながら、前記測定対象、前記プレートまたは前記容器と前記対物レンズとを、前記対物レンズの中心軸に垂直な面内で、相対的に移動させるステップと
を有することを特徴とする光分析装置の運転方法。
【請求項６】
前記接触させるステップは、前記対物レンズが前記対物レンズの中心軸方向に移動する対物レンズ移動ステップを含み、
前記移動させるステップは、前記測定対象、前記プレートまたは前記容器が、前記中心軸に垂直な面内で移動する測定対象移動ステップを含む
ことを特徴とする請求項５記載の光分析装置の運転方法。
【請求項７】
前記測定対象、前記プレートまたは前記容器と前記レンズ枠の先端との接触面についての前記中心軸方向における最大変位に基づいて、
前記測定対象が存在する範囲内で、前記中心軸方向における前記測定対象の境界から前記最大変位より大きく離れた位置に焦点位置を決定するステップ
を有することを特徴とする請求項５記載の光分析装置の運転方法。
【請求項８】
測定対象から対物レンズに入射した光を測定し、測定で得られた情報を基に前記測定対象の各種特性を求める光分析装置において、
前記対物レンズは、先端レンズ、前記先端レンズを支持するレンズ枠を有し、
前記レンズ枠の先端は、前記先端レンズの先端面より前記先端レンズの中心軸方向の外部にあり、
測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器と前記レンズ枠の先端とを接触させる接触手段と、
前記測定対象、前記プレートまたは前記容器と前記レンズ枠の先端との接触を維持しながら、前記測定対象、前記プレートまたは前記容器と前記対物レンズとを、前記対物レンズの中心軸に垂直な面内で、相対的に移動させる移動手段と
を具備することを特徴とする光分析装置。
【請求項９】
前記対物レンズは、前記レンズ枠を前記先端レンズの中心軸方向に偏倚力を作用して支持する弾性部材を有することを特徴とする請求項８記載の光分析装置。
【請求項１０】
前記接触手段は、前記対物レンズを前記中心軸方向に移動させる対物レンズ移動装置を含むことを特徴とする請求項８記載の光分析装置。
【請求項１１】
前記対物レンズ移動装置は前記対物レンズを前記中心軸方向に偏倚力を作用して支持する弾性部材を有することを特徴とする請求項１０記載の光分析装置。
【請求項１２】
前記移動手段は、前記測定対象、前記プレートまたは前記容器を支持するステージを有し、
前記ステージは前記中心軸方向の動きを規制されていることを特徴とする請求項１０記載の光分析装置。
【請求項１３】
前記移動手段は、前記測定対象、前記プレートまたは前記容器を支持し、前記中心軸方向と垂直な面内で動かすステージを含むことを特徴とする請求項８記載の光分析装置。
【請求項１４】
前記対物レンズは、前記中心軸と垂直な平面内での動きが規制されていることを特徴とする請求項１３記載の光分析装置。
【請求項１５】
測定対象から対物レンズに入射した光を測定し、測定で得られた情報を基に前記測定対象の各種特性を求める光分析装置において、
前記対物レンズは、先端レンズ、前記先端レンズを支持するレンズ枠、および前記レンズ枠を前記先端レンズの中心軸方向に偏倚力を作用して支持する弾性部材を有し、
前記レンズ枠の先端は、前記先端レンズの先端面より前記中心軸方向の外部にあり、
前記対物レンズを前記中心軸方向に移動させて、測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器と前記レンズ枠の先端とを接触させる対物レンズ移動装置と、
前記測定対象、前記プレートまたは前記容器を支持し、かつ前記中心軸方向の動きを規制され、且つ前記中心軸方向と垂直な面内で移動されるステージとを有することを特徴とする光分析装置。
【請求項１６】
測定対象から対物レンズに入射した光を測定し、測定で得られた情報を基に前記測定対象の各種特性を求める光分析装置において、
前記対物レンズは、先端レンズ、および前記先端レンズを支持するレンズ枠を有し、
前記レンズ枠の先端は、前記先端レンズの先端面より前記中心軸方向の外部にあり、
前記対物レンズを前記中心軸方向に移動させて、測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器と前記レンズ枠の先端とを接触させる対物レンズ移動装置を有し、
前記対物レンズ移動装置は前記対物レンズを前記中心軸方向に偏倚力を作用して支持する弾性部材を含み、
前記測定対象、前記プレートまたは前記容器を支持し、かつ前記中心軸方向の動きを規制され、且つ前記中心軸方向と垂直な面内で移動されるステージとを有することを特徴とする光分析装置。
【請求項１７】
対物レンズと、
観察対象、観察対象を積載したプレートまたは観察対象を収容する容器を支持するステージと、
前記対物レンズと前記ステージとの距離を調整する調整装置と
を備える顕微鏡において、
前記対物レンズは、先端レンズ、前記先端レンズを支持するレンズ枠を有し、
前記レンズ枠の先端は、前記先端レンズの先端面より前記中心軸方向の外部にあり、
前記調整装置は、前記観察対象、前記プレートまたは前記容器と前記レンズ枠の先端とを接触させるものであることを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズとそれを用いた顕微鏡および光分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、正立型顕微鏡では、試料と対物レンズとの距離が作動距離になるように、試料に焦点合わせが行われる。このとき、対物レンズのレンズ面やレンズ枠が試料やカバーガラスに接触すると、対物レンズや標本を損傷することがあるため、このことが生じないように、事前に両者間の距離を十分に取るようにしている。
【０００３】
一方、光分析装置に採用される標本プレートやマイクロプレートの下に対物レンズを配置した倒立型顕微鏡においても同様で、対物レンズがプレートの底面に接触しないように、両者間の距離を十分に取るようにしている。
【０００４】
ところが、試料の表面に大きな凹凸があったり、カバーガラスやプレートが傾いていたりすることがあると、これら試料、カバーガラス、プレートに対して対物レンズが微小な距離で近接しているような場合、観察位置の変更のために、試料、カバーガラス、プレートを対物レンズの光軸と垂直な面内で動かすようにすると、対物レンズのレンズ面やレンズ枠が、試料、カバーガラス、プレートに衝突することがあり、これら対物レンズや試料、カバーガラス、プレートを破損することがあった。
【０００５】
特に、光分析装置に用いられるマイクロプレートの場合、マイクロプレート全体に歪みがあったり、底の厚みが不均一であったり、または底の厚みが均一であっても底板にうねりが生じていたりして、マイクロプレート底面が歪んでいることがあると、各ウエルを連続して測定することが困難になり、光分析のための作業能率が大幅に低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、従来、対物レンズのレンズ面やレンズ枠が試料に接触することによる試料や対物レンズの損傷を防止するための方法として、特許文献１に開示されるように、試料の観察範囲または測定範囲を決定するのに、最初に対物レンズと試料とが近付く方向にのみ移動を許可し、対物レンズの焦点位置を試料の最上面に移動させたならば、それを上限に次は順次対物レンズの焦点位置と試料とが接離する方向への移動を許可して焦点位置が試料の上面の最低面に来る位置を見つけられるようにし、移動量が対物レンズの動作距離を越える場合には移動を中止させるような機能を持たせた共焦点走査型光学顕微鏡が考えられている。
【０００７】
また、他の方法として、特許文献２に開示されるように、サンプルを保護するために、対物レンズにサンプルの接触を検知する触感センサを設け、この触感センサの検知信号により対物レンズよりサンプルを遠ざける方向にステージを移動させる顕微鏡システムが考えられており、さらに、他の方法として、特許文献３に開示されるように対物レンズの先端レンズを保持する内筒がコイルばねによって上方へ付勢されており、対物レンズの先端が例えば容器に突き当たったとき、コイルばねの緩衝作用が働いて先端レンズの破損が防止される顕微鏡用対物レンズも考えられている。
【特許文献１】特開平８−１９００５３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９８５８号公報
【特許文献３】特開平１０−１２３４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に開示される共焦点走査型光学顕微鏡においては、試料の観察箇所または測定箇所ごとに、試料の観察範囲または測定範囲を決定する必要があり、そのための作業時間がかかってしまう。また、特許文献１には、対物レンズが試料、カバーガラス、プレートと接触しながら観察または測定することを記載していない。
【０００９】
また、特許文献２に開示される顕微鏡システムおいては、触感センサの検知信号により対物レンズよりサンプルを遠ざける方向にステージを移動させる度に、ステージの移動や焦点合わせを行う必要があり、そのための作業時間がかかってしまう。また、特許文献２についても、対物レンズが試料、カバーガラス、プレートと接触しながら観察または測定することを記載していない。
【００１０】
さらに、特許文献３に開示される顕微鏡用対物レンズについても、対物レンズの先端が例えば容器に突き当たったときには、試料の観察を再開する際に焦点合わせを行う必要があり、そのための作業時間がかかってしまう。また、特許文献３についても、対物レンズが試料、カバーガラス、プレートと接触しながら観察または測定することを記載していない。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、対物レンズを始め、測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器などの破損を確実に防止できる対物レンズ、顕微鏡および光分析装置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】
【００１２】
上記目的を達成する請求項１記載の発明の特徴は、先端レンズおよび先端レンズを支持するレンズ枠を、弾性部材がレンズ枠の中心軸方向に偏倚力を作用して支持しており、レンズ枠の先端が先端レンズの先端面より先端レンズの中心軸方向の外部にある。すなわち、先端レンズを上向きになるように対物レンズを設置したときに、レンズ枠の先端は先端レンズの先端面より高い位置にあることにある。
【００１３】
この特徴によれば、本発明の対物レンズを用いて測定対象を測定した場合には、弾性部材は、測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器の対物レンズと対向する面にレンズ枠を押し付けるので、測定対象、プレートまたは容器が先端レンズの中心軸と垂直な面内で移動して接触箇所の中心軸方向の位置が変化しても、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接しており、レンズ枠と測定対象とが衝突せずに測定を行うことができる。また、弾性部材が測定対象、プレートまたは容器と対物レンズとの接触時の振動を吸収し、また接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して、測定対象の振動を少なくすることができる。また、レンズ枠の先端は先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との間のスペーサーとなって接触した測定対象、プレートまたは容器から先端レンズまでの距離をほぼ一定に保ち、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。
【００１４】
また、測定対象、プレートまたは容器が移動する前後で、先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな測定箇所で再度の焦点合わせを行わずに測定を行うことができ、一連の測定を早く行うことができる。
【００１５】
また、測定対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、測定対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に測定が行える。
【００１６】
請求項２記載の発明の特徴は、先端レンズの先端面から中心軸方向に最も離れて最大距離を有する箇所すなわち凸部と、先端レンズを支持する位置からの距離が零以上で最大距離より小さい箇所すなわち凹部とを有することにある。このような形状のレンズ枠の先端を有する対物レンズを液浸用対物レンズとして用いた場合、凹部を介して、先端レンズ上でレンズ枠の先端の内外を液浸用の液体が流通し、液浸を維持した観察または測定を行うことができる。
【００１７】
請求項３，４の発明の特徴は、レンズ枠の先端に自己潤滑性を有する樹脂部材を用いたことにある。このような樹脂部材をレンズ枠の先端用いると、レンズ枠の先端が測定対象、プレートまたは容器に接する際に測定対象、プレートまたは容器に傷がつきにくい。また、測定対象、プレートまたは容器が移動する際にもレンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器との間の摩擦が少ないので、測定対象、プレートまたは容器の振動を防止することができ、測定対象の安定を維持することができる。また、測定対象、プレートまたは容器を円滑に移動できるので一連の測定を早く行うことができる。また、レンズ枠の先端にフッ素樹脂を被覆してもよい。
【００１８】
請求項５記載の発明の特徴は、レンズ枠の先端が先端レンズの先端面より先端レンズの中心軸方向の外部にある。すなわち、先端レンズを上向きになるように対物レンズを設置したときに、レンズ枠の先端は先端レンズの先端面より高い位置にあること、および測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器とレンズ枠の先端とを接触させ、それを維持したまま、測定対象、プレートまたは容器と対物レンズとを、対物レンズの中心軸に垂直な面内で、相対的に移動させることにある。
【００１９】
この特徴によれば、レンズ枠の先端は先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との間のスペーサーとなって、接触した測定対象、プレートまたは容器から先端レンズまでの距離をほぼ一定に保ち、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。
【００２０】
また、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とが接した状態で、測定対象、プレートまたは容器が移動するので、レンズ枠と測定対象、プレートまたは容器とが衝突せずに測定を行うことができる。また、移動の前後で、先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな測定箇所で再度の焦点合わせを行わずに測定を行うことができ、一連の測定を早く行うことができる。
【００２１】
また、測定対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、測定対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に測定が行える。
【００２２】
請求項６記載の発明の特徴は、対物レンズが中心軸方向に移動して、測定対象、プレートまたは容器に接触することにある。この特徴によれば、対物レンズが動くことによって測定対象の振動を抑えて接触を精度良く行え、また対物レンズを速く動かすことができる。また、測定対象、プレートまたは容器が対物レンズの中心軸に垂直な面内で移動することによって、測定の際に対物レンズおよび対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などの位置が固定であるから、測定が精度良く行える。
【００２３】
請求項７記載の発明の特徴は、対物レンズの焦点位置を決定するに際して、測定対象が存在する範囲内に焦点位置を決定するが、その中心軸方向における焦点位置は、測定対象、プレートまたは容器とレンズ枠の先端との接触面についての中心軸方向における最大変位に基づき、中心軸方向における測定対象の境界、例えば上限および下限から、最大変位より大きく離れた位置に決定されることにある。この特徴によれば、接触面が中心軸方向で変位しても焦点は測定対象内に存在し、一旦、焦点位置を決定した後は、測定対象、プレートまたは容器を移動しても、その度に焦点合わせをせずに、直ちに測定を開始することができる。
【００２４】
請求項８記載の発明の特徴は、レンズ枠の先端が先端レンズの先端面より先端レンズの中心軸方向の外部にある、すなわち、先端レンズを上向きになるように対物レンズを設置したときに、レンズ枠の先端は先端レンズの先端面より高い位置にあること、接触手段が測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器とレンズ枠の先端とを接触させること、および移動手段が接触を維持したまま、測定対象、プレートまたは容器と対物レンズとを、対物レンズの中心軸に垂直な面内で、相対的に移動させることにある。
【００２５】
この特徴によれば、レンズ枠の先端は先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との間のスペーサーとなって、接触した測定対象、プレートまたは容器から先端レンズまでの距離をほぼ一定に保ち、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。
【００２６】
また、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とが接した状態で、測定対象、プレートまたは容器が移動するので、レンズ枠と測定対象、プレートまたは容器とが衝突せずに測定を行うことができる。
【００２７】
また、移動の前後で、先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな測定箇所で再度の焦点合わせを行わずに測定を行うことができ、一連の測定を早く行うことができる。
【００２８】
また、測定対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、測定対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に測定が行える。
【００２９】
請求項９記載の発明の特徴は、先端レンズおよび先端レンズを支持するレンズ枠を、弾性部材がレンズ枠の中心軸方向に偏倚力を作用して支持することにある。この特徴によれば、弾性部材は、測定対象、プレートまたは容器の対物レンズと対向する面にレンズ枠を押し付けるので、接触箇所が先端レンズの中心軸と垂直な面内で移動して接触箇所の中心軸方向の位置が変化しても、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接している。また、弾性部材が測定対象、プレートまたは容器と対物レンズとの接触時の振動を吸収し、また接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して、測定対象の振動を少なくすることができる。
【００３０】
請求項１０記載の発明の特徴は、対物レンズ移動装置が、対物レンズを中心軸方向に移動させ、測定対象、プレートまたは容器とレンズ枠の先端とを接触させることにある。この特徴によれば、対物レンズが動くことによって接触のための移動を精度良く速く行うことができる。
【００３１】
請求項１１記載の発明の特徴は、対物レンズ枠を、弾性部材が対物レンズ枠の中心軸方向に偏倚力を作用して支持することにある。この特徴によれば、弾性部材は、測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器の対物レンズと対向する面に対物レンズを押し付けるので、接触箇所が先端レンズの中心軸と垂直な面内で移動して接触箇所の中心軸方向の位置が変化しても、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接している。また、弾性部材が接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して測定対象の振動を少なくすることができる。
【００３２】
請求項１２記載の発明の特徴は、ステージが測定対象、プレートまたは容器を支持し、中心軸方向の動きを規制することにある。この特徴によれば、測定対象、プレートまたは容器が中心軸方向の動きが規制されているから、測定対象の振動を少なくすることができ、測定対象の安定を維持することができる。
【００３３】
請求項１３記載の発明の特徴は、ステージが測定対象、プレートまたは容器を支持し、中心軸方向と垂直な面内で動かすことにある。この特徴によれば、ステージの運動は、対物レンズおよび対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などに影響を与えないので、測定が精度良く行える。
【００３４】
請求項１４記載の発明の特徴は、対物レンズが中心軸と垂直な平面内での動きが規制されていることにある。
【００３５】
この特徴によれば、対物レンズが中心軸と垂直な平面内での動きが規制されるので、対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などの位置が固定となるから、測定がより精度良く行える。
【００３６】
請求項１５記載の発明の特徴は、先端レンズおよび先端レンズを支持するレンズ枠を、弾性部材がレンズ枠の中心軸方向に偏倚力を作用して支持すること、レンズ枠の先端が先端レンズの先端面より先端レンズの中心軸方向の外部にある、すなわち、先端レンズを上向きになるように対物レンズを設置したときに、レンズ枠の先端は先端レンズの先端面より高い位置にあること、対物レンズ移動装置が、対物レンズを中心軸方向に移動させ、測定対象、プレートまたは容器とレンズ枠の先端とを接触させること、およびステージが測定対象、プレートまたは容器を支持し、かつ中心軸方向の動きを規制されつつ、中心軸方向と垂直な面内で移動することにある。
【００３７】
この特徴によれば、弾性部材は、測定対象、プレートまたは容器の対物レンズと対向する面にレンズ枠を押し付けるので、接触箇所が先端レンズの中心軸と垂直な面内で移動して接触箇所の中心軸方向の位置が変化しても、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接している。また、弾性部材が測定対象、プレートまたは容器と対物レンズとの接触時の振動を吸収し、また接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して、測定対象の振動を少なくすることができる。
【００３８】
レンズ枠の先端は先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との間のスペーサーとなって接触した測定対象、プレートまたは容器から先端レンズまでの距離をほぼ一定に保ち、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。
【００３９】
レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とが接した状態で、測定対象、プレートまたは容器が移動するので、レンズ枠と測定対象、プレートまたは容器とが衝突せずに測定を行うことができる。また、移動の前後で、先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな測定箇所で再度の焦点合わせを行わずに測定を行うことができ、一連の測定を早く行うことができる。
【００４０】
また、測定対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、測定対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に測定が行える。
【００４１】
また、接触の際に、対物レンズが動くことによって接触のための移動を精度良く速く行うことができる。
【００４２】
また、測定の際に、ステージの運動は、対物レンズおよび対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などに影響を与えないので測定が精度良く行え、また、測定対象、プレートまたは容器が中心軸方向の動きを規制されているから、測定対象の振動を少なくすることができ、測定対象の安定を維持することができる。
【００４３】
請求項１６記載の発明の特徴は、レンズ枠の先端が先端レンズの先端面より先端レンズの中心軸方向の外部にある、すなわち、先端レンズを上向きになるように対物レンズを設置したときに、レンズ枠の先端は先端レンズの先端面より高い位置にあること、
対物レンズ移動装置が、対物レンズを中心軸方向に移動させ、測定対象、プレートまたは容器とレンズ枠の先端とを接触させること、
弾性部材が対物レンズを中心軸方向に偏倚力を作用して支持すること、およびステージが測定対象、プレートまたは容器を支持し、かつ中心軸方向の動きが規制されつつ中心軸方向と垂直な面内で移動することにある。
【００４４】
この特徴によれば、レンズ枠の先端は先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との間のスペーサーとなって接触した測定対象、プレートまたは容器から先端レンズまでの距離をほぼ一定に保ち、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。弾性部材は、測定対象、プレートまたは容器の対物レンズと対向する面にレンズ枠を押し付けるので、接触箇所が先端レンズの中心軸と垂直な面内で移動して接触箇所の中心軸方向の位置が変化しても、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接している。また、弾性部材が測定対象、プレートまたは容器と対物レンズとの接触時の振動を吸収し、また接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して、測定対象の振動を少なくすることができる。
【００４５】
また、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とが接した状態で、測定対象、プレートまたは容器が移動するので、レンズ枠と測定対象、プレートまたは容器とが衝突せずに測定を行うことができる。また、移動の前後で、先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな測定箇所で再度の焦点合わせを行わずに測定を行うことができ、一連の測定を早く行うことができる。
【００４６】
また、測定対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、測定対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に測定が行える。
【００４７】
また、接触の際に、対物レンズが動くことによって接触のための移動を精度良く速く行うことができる。
【００４８】
また、測定の際に、ステージの運動は、対物レンズおよび対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などに影響を与えないので測定が精度良く行え、また、測定対象、プレートまたは容器が中心軸方向の動きが規制されているから、測定対象の振動を少なくすることができ、測定対象の安定を維持することができる。
【００４９】
請求項１７記載の発明の特徴は、レンズ枠の先端が先端レンズの先端面より先端レンズの中心軸方向の外部にある、すなわち、先端レンズを上向きになるように対物レンズを設置したときに、レンズ枠の先端は先端レンズの先端面より高い位置にあること、および、調整装置が観察対象、プレートまたは容器とレンズ枠の先端とを接触させることにある。
【００５０】
この特徴によれば、レンズ枠の先端は先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との間のスペーサーとなって、接触した測定対象、プレートまたは容器から先端レンズまでの距離をほぼ一定に保ち、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。また、観察対象、プレートまたは容器が先端レンズの中心軸と垂直な面内で移動させた場合に、接触箇所の中心軸方向の位置が変化しても、調整装置によってレンズ枠の先端と観察対象、プレートまたは容器とは常に接している。従って、観察対象、プレートまたは容器が移動した場合にレンズ枠と観察対象とが衝突せずに観察を行うことができる。
【００５１】
また、観察対象、プレートまたは容器が移動する前後で、先端レンズから観察対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな観察箇所で再度の焦点合わせを行わずに観察を行うことができ、一連の観察を早く行うことができる。
【００５２】
また、観察対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が観察対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから観察対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、観察対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に観察が行える。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、測定対象、プレートまたは容器が先端レンズの中心軸と垂直な面内で移動して接触箇所の中心軸方向の位置が変化しても、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接しており、レンズ枠と測定対象とが衝突せずに測定を行うことができる。また、測定対象の振動を少なくすることができる。また、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止することができる。。
【００５４】
また、測定対象、プレートまたは容器が移動する前後で、先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな測定箇所で再度の焦点合わせを行わずに測定を行うことができ、一連の測定を迅速に行うことができる。
【００５５】
また、測定対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、測定対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に測定が行える。
【００５６】
また、本発明によれば、レンズ枠の先端に凹凸を持つ液浸用対物レンズは、凹部を介して、先端レンズ上でレンズ枠の先端の内外を液浸用の液体が流通し、液浸を維持した観察または測定を行うことができる。
【００５７】
また、本発明によれば、先端が自己潤滑性を有する樹脂部材であるレンズ枠やフッ素樹脂を被覆されたレンズ枠を用いると、測定対象、プレートまたは容器に傷がつきにくく、測定対象、プレートまたは容器の振動を防止することができ、測定対象の安定を維持することができる。また、測定対象、プレートまたは容器を円滑に移動できるので一連の測定を迅速に行うことができる。
【００５８】
また、本発明によれば、レンズ枠の先端は先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。また、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とが接した状態で、測定対象、プレートまたは容器が移動するので、レンズ枠と測定対象、プレートまたは容器とが衝突せずに測定を行うことができる。また、移動の前後で、先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、一連の測定を迅速にら行うことができる。
【００５９】
また、測定対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから測定対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、測定対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に測定が行える。
【００６０】
また、本発明によれば、対物レンズが動くことによって測定対象の振動を抑えて接触を精度良く行え、また対物レンズを速く動かすことができる。また、測定対象、プレートまたは容器が対物レンズの中心軸に垂直な面内で移動することによって、測定の際に対物レンズおよび対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などの位置が固定であるから、測定が精度良く行える。
【００６１】
また、本発明によれば、対物レンズの焦点位置が測定対象内に存在するように決定されるので、一旦、焦点位置を決定した後は、測定対象、プレートまたは容器を移動しても、その度に焦点合わせをせずに、直ちに測定を開始することができる。
【００６２】
また、本発明によれば、弾性部材は、測定対象、プレートまたは容器の対物レンズと対向する面にレンズ枠を押し付けるので、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接している。また、弾性部材が測定対象、プレートまたは容器と対物レンズとの接触時の振動を吸収し、また接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して、測定対象の振動を少なくすることができる。
【００６３】
また、本発明によれば、対物レンズが動くことによって接触のための移動を精度良く速く行うことができる。
【００６４】
また、本発明によれば、弾性部材は、測定対象、測定対象を積載したプレートまたは測定対象を収容する容器の対物レンズと対向する面に対物レンズを押し付けるので、レンズ枠の先端と測定対象、プレートまたは容器とは常に接している。また、弾性部材が接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して測定対象の振動を少なくすることができる。
【００６５】
また、本発明によれば、ステージによって測定対象、プレートまたは容器が中心軸方向に固定されているから、測定対象の振動を少なくすることができ、測定対象の安定を維持することができる。
【００６６】
また、本発明によれば、ステージの運動は、対物レンズおよび対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などに影響を与えないので、測定が精度良く行える。
【００６７】
また、本発明によれば、対物レンズが中心軸と垂直な平面内で固定であるので、対物レンズの前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などの位置も固定であるから、測定がより精度良く行える。
【００６８】
また、本発明によれば、レンズ枠の先端が接触した測定対象、プレートまたは容器から先端レンズまでの距離をほぼ一定に保ち、先端レンズと測定対象、プレートまたは容器との接触を防止する。また、調整装置によってレンズ枠の先端と観察対象、プレートまたは容器とは常に接しており、観察対象、プレートまたは容器が移動した場合にレンズ枠と観察対象とが衝突せずに観察を行うことができる。
【００６９】
また、観察対象、プレートまたは容器が移動する前後で、先端レンズから観察対象、プレートまたは容器までの距離がほぼ一定であるから、移動後の新たな観察箇所で再度の焦点合わせを行わずに観察を行うことができ、一連の観察を早く行うことができる。
【００７０】
また、観察対象、プレートまたは容器の移動方向および先端レンズの中心軸方向に十分な量をもつ試料が観察対象である場合に、先端レンズから焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、かつ先端レンズから観察対象、プレートまたは容器までの距離が一定であるから、観察対象、プレートまたは容器が移動しても焦点は試料中にあるので、確実に観察が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００７２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される光分析装置である蛍光分析装置の概略構成を示している。図において、１０は、蛍光分析装置本体で、この蛍光分析装置本体１０には、光源５、共焦点光学系を用いた倒立型蛍光顕微鏡１、蛍光標識された試料が発する蛍光を取得して電気信号に変換する電気信号変換手段である光電気信号変換部２、光電気信号変換部２で求めた測定データに基づいて試料の特性を求めるデータ処理手段であるデータ処理部３およびデータ処理部３で求めた測定データに基づいて試料の各種特性を表示する表示装置４が設けられている。また、蛍光分析装置本体１０には、上記各部を制御する制御部６（図３参照）が設けられている。
【００７３】
光源５は、例えばレーザ光発生装置で構成されている。光電気信号変換部２は、フォトマルチプライヤやアバランシェフォトダイオードで構成されている。
【００７４】
倒立型蛍光顕微鏡１には、測定対象を積載したプレートとしてのマイクロプレート１２を支持するステージ１３が設けられている。ステージ１３には、移動装置２１と駆動制御装置２２を有するステージ駆動装置１５が設けられている。移動装置２１は、マイクロプレート１２を光軸２８に垂直な面内で移動させるようにステージ１３をＸ−Ｙ方向へ移動させるようにしている。つまり、ステージ１３は、光軸２８方向の動きは規制され、光軸２８に垂直な面内での移動のみが許容されている。駆動制御装置２２は、制御部６の命令に基づいて移動装置２１の駆動を制御するようにしている。
【００７５】
ここで、マイクロプレート１２としては、測定対象としての試料を収容する凹部を複数持ち、光源５からの光が透過するものが好ましい。
【００７６】
ステージ１３の下方には、マイクロプレート１２に近接して対物レンズとしての液浸対物レンズ１１が配置されている。液浸対物レンズ１１には、対物レンズ移動装置２３が設けられている。対物レンズ移動装置２３は、制御部６の命令に基づいて駆動制御装置３０１により駆動制御され、液浸対物レンズ１１を光軸２８方向に駆動可能にしている。
【００７７】
液浸対物レンズ１１とマイクロプレート１２の周囲には、液体を供給する液体供給回収装置１４が設けられている。
【００７８】
液体供給回収装置１４は、マイクロプレート１２の底面１８と液浸対物レンズ１１との間に液体２４を供給するための供給ノズル１９、液浸対物レンズ１１の外周に取り付けられて、供給された液体２４が液浸対物レンズ１１の細部や下部にある装置に流入するのを防ぐ液受け皿２５および供給する液体２４の量を調整し、液受け皿２５から液体を回収する液量調整装置２０などを有している。
【００７９】
液浸対物レンズ１１の光軸２８上には、ダイクロイックミラー２９１が配置されている。このダイクロイックミラー２９１は、短波長を反射し、長波長を透過するような特性を有したもので、光源５から照明光路１６を介して入射される励起光波長を液浸対物レンズ１１に反射し、液浸対物レンズ１１から入射される蛍光波長を透過し、光検出光路１７を介して光電気信号変換部２に入射させるようにしている。
【００８０】
このような構成により、液浸対物レンズ１１の上方でマイクロプレート１２を支持するステージ１３は、光軸２８と垂直な面内でマイクロプレート１２を移動させるが、光軸２８方向の移動を規制されているので、マイクロプレート１２内の試料の振動を少なくすることができ、試料の状態の安定を維持することができる。また、マイクロプレート１２が光軸２８に垂直な面内でのみ移動することによって、測定の際に液浸対物レンズ１１および液浸対物レンズ１１の前後の光学系、例えば、光源５、照明光路１６、光検出光路１７および光電気信号変換部２などの位置関係を固定することができるので、光測定精度を安定して維持することもできる。
【００８１】
図２は、液浸対物レンズ１１のレンズ軸方向の断面図を示している。
【００８２】
この場合、液浸対物レンズ１１は、筒状のレンズ枠３２を有し、このレンズ枠３２の中空部に、光軸２８に沿って先端レンズ３１、レンズ群３０が収容されている。
【００８３】
レンズ枠３２は、先端レンズ３１の先端面３１ａよりも、光軸２８（先端レンズ３１の中心軸）方向の外部ににレンズ枠先端３６を有している。つまり、先端レンズ３１が上向きになるように液浸対物レンズ１１を設置したときに、レンズ枠先端３６が先端レンズ３１の先端面３１ａより高い位置に来るようになっている。
【００８４】
レンズ枠先端３６は、図３に示すように先端レンズ３１の先端面３１ａから中心軸方向に最も離れて最大距離を有する箇所（凸部３６ａ）と、先端レンズ３１を支持する位置からの距離が零以上で最大距離より小さい箇所（凹部３６ｂ）が形成されている。ここでの凹部３６ｂは、液浸対物レンズ１１上に液体２４が供給されたとき、液体２４がレンズ枠先端３６の内外に行き渡るようにするためのものである。
【００８５】
なお、レンズ枠先端３６の材料には、自己潤滑性を有する樹脂が用いられる。例えば、ポリアセタールのような軟らかい材料がよい。このような樹脂を用いると、レンズ枠先端３６がマイクロプレート１２の底面１８に接する際に、底面１８に傷がつきにくくなり、また、マイクロプレート１２が移動する際にもレンズ枠先端３６と底面１８との間の摩擦が少ないので、マイクロプレート１２に振動を防止することができ、試料の状態の安定を維持することができる。また、マイクロプレート１２を円滑に移動できるので一連の測定を早く行うことができる。
【００８６】
このように構成されたレンズ枠３２は、レンズ枠先端３６と反対側の端部が外筒３４の中空部に移動可能に挿入されている。外筒３４は、対物レンズ移動装置２３の対物レンズ取り付け台３５に固定されている。外筒３４の中空部には、レンズ枠３２と対物レンズ取り付け台３５との間に弾性部材３３が配置されている。この弾性部材３３は、対物レンズ取り付け台３５に対してレンズ枠３２を光軸２８に平行（先端レンズ３１の中心軸方向）で、マイクロプレート１２へ向く(紙面上向き)ような偏倚力を作用するものである。また、この弾性部材３３は、レンズ枠３２のレンズ枠先端３６とマイクロプレート１２の底面１８の接触の際に発生する振動を吸収する役割と、これらの接触を維持しながら振動を吸収する役割を持つものである。弾性部材３３には、例えば、金属ばねや空気ばねなどが用いられるが、その他、弾性部材３３に代えて、復元力を有する物質や磁石の斥力を利用してもよい。
【００８７】
なお、レンズ枠３２の周囲には、上述した液体供給回収装置１４に用いられる液受け皿２５が設けられている。
【００８８】
一方、対物レンズ移動装置２３は、光軸２８に沿って筒状の中空部２３ａが形成されている。そして、この中空部２３ａに対物レンズ取り付け台３５が光軸２８に沿って移動可能に設けられている。また、対物レンズ移動装置２３には、対物レンズ取り付け台３５を光軸２８方向に移動させるための送り機構３８と、対物レンズ取り付け台３５を中空部２３ａ内で水平方向に維持するためのガイド３９が設けられている。つまり、液浸対物レンズ１１を取り付けた対物レンズ取り付け台３５は、光軸２８に垂直な面内での移動が規制され、光軸２８（先端レンズ３１の中心軸）方向の動きのみが許容されている。
【００８９】
このような構成により、運転時、送り機構３８が対物レンズ取り付け台３５を光軸２８に沿って上方向に移動させると、弾性部材３３の偏倚力によってレンズ枠先端３６がマイクロプレート１２の底面１８に押し付けられる位置まで移動される。
【００９０】
この状態では、マイクロプレート１２がＸ−Ｙ方向、つまり水平方向（図１の紙面で左右・手前奥の方向）に動いて、光軸２８に対してマイクロプレート１２の底面１８位置が変化しても、レンズ枠先端３６は、常に安定して底面１８に接するようになる。
【００９１】
また、この状態で、対物レンズ移動装置２３により液浸対物レンズ１１を光軸２８方向に動かしても、マイクロプレート１２の振動を抑えて、レンズ枠先端３６と底面１８とを精度良く接触させることができ、また、素早く液浸対物レンズ１１を動かすこともできる。
【００９２】
図４は、制御部６の詳細を示している。
【００９３】
この場合、制御部６は、中央制御部（ＣＰＵ）２９を有し、この中央制御部２９に、光源５および照明光路１６、光検出光路１７の光学系をそれぞれ制御する光源・光学系制御部７、ステージ１３の移動を制御するステージ制御部８、液体供給回収装置１４を制御する液体供給制御部９および液浸対物レンズ１１の移動や焦点合わせを制御する対物レンズ制御部２８１が接続されている。中央制御部２９は、予め定められた蛍光分析装置本体１０の運転手順（図５参照）に従って、これら光源・光学系制御部７、ステージ制御部８、液体供給制御部９および対物レンズ制御部２８に所定の命令を与えるようになっている。
【００９４】
次に、このように構成された蛍光分析装置本体１０の運転手順を図５に従い説明する。
【００９５】
まず、マイクロプレート１２をステージ１３上にセットする（ステップ５０１）。すると、制御部６の中央制御部２９は、予め決められた位置、例えばマイクロプレート１２の特定のウエルが液浸対物レンズ１１の光軸２８上に来るような位置に、ステージ１３を移動させることをステージ制御部８に命令する。
【００９６】
ステージ制御部８は、駆動制御装置２２にステージ移動の命令を送り、駆動制御装置２２はステージ移動量を移動装置２１に与える。これにより移動装置２１は、ステージ制御部８の命令に基づいた量だけステージ１３を移動させる（ステップ５０２）。
【００９７】
また、測定開始前に、中央制御部２９は、液浸対物レンズ１１の先端レンズ３１上に液体を供給するように液体供給制御部９に命令する。
【００９８】
液体供給制御部９は、中央制御部２９からの命令に従って液量調整装置２０を駆動する。液量調整装置２０は、予め定められた量の液体２４を供給ノズル１９から液浸対物レンズ１１のレンズ枠先端３６で囲まれた先端レンズ３１の先端面３１ａ上に供給して液球を作る（ステップ５０３）。このとき、先端レンズ３１周囲のレンズ枠先端３６から溢れた液体２４は、液受け皿２５に溜まった後、液量調整装置２０に回収される。
【００９９】
次いで、中央制御部２９は、液浸対物レンズ１１の移動および焦点合わせを行うように対物レンズ制御部２８に命令し、さらに、光源・光学系制御部７に光を供給するように命令する。
【０１００】
対物レンズ制御部２８は、対物レンズ移動装置２３に液浸対物レンズ１１の移動の命令を送り、対物レンズ移動装置２３は、送り機構３８を駆動して対物レンズ取り付け台３５をマイクロプレート１２の方向（紙面上向き）へ移動させる（ステップ５０４）。
【０１０１】
このとき、対物レンズ移動装置２３は、レンズ枠先端３６がマイクロプレート１２の底面１８に接する位置で、弾性部材３３の偏倚力がレンズ枠先端３６からマイクロプレート１２の底面１８に加わる位置まで対物レンズ取り付け台３５を移動させる。この位置まで対物レンズ取り付け台３５が移動すると、マイクロプレート１２は、光軸２８方向の動きが規制された状態で、液浸対物レンズ１１のレンズ枠先端３６が底面１８に押し付けられるので、マイクロプレート１２を光軸２８と垂直な面内で移動させて底面１８の位置を変えても、レンズ枠先端３６と底面１８とは常に接するようになる。これにより、レンズ枠先端３６がマイクロプレート１２の底面１８に常に接した状態で、マイクロプレート１２を光軸２８と垂直な面内で移動させた場合、マイクロプレート１２の歪みや底の厚みが不均一であったり、またはマイクロプレート１２の厚みが均一であっても底面１８にうねりがあったりして、マイクロプレート１２の底面１８の高さ方向の位置が変化することがあっても、レンズ枠３２とマイクロプレート１２の底面１８が衝突することなく、測定を行うことができる。また、弾性部材３３の弾性力が、マイクロプレート１２の底面１８の位置の変化を吸収して、マイクロプレート１２中の後述する試料２３１の振動を少なくすることができるので、試料２３１を安定して維持することができる。
【０１０２】
次に、光源・光学系制御部７が光源５にレーザー光を予め定められた時間供給するのと同時に、対物レンズ制御部２８は液浸対物レンズ１１の焦点合わせ行う（ステップ５０５）。
【０１０３】
この場合、図６に示すように焦点２７の位置は、予め定められたマイクロプレート１２の底面１８の最大変位Δｔに基づいて、ウエル２６の底面２６ａと試料２３１の液面２３１ａとの間で、ウエル２６の底面２６ａからΔｔよりも上方で、かつ、液面２３１ａからΔｔよりも下方で、ウエル２６の十分な深さの位置に決定される。
【０１０４】
次に、中央制御部２９は、蛍光の測定を行ってデータ処理を開始するようにデータ処理部３に命令する。データ処理部３は、中央制御部２９の命令に従って測定とデータ処理を行う（ステップ５０６）。このとき、光電気信号変換部２は、蛍光標識された試料２３１が発する蛍光を取得して電気信号に変換して測定データとして求め、データ処理部３は求められた測定データに基づいて試料２３１の特性を求める。
【０１０５】
次に、中央制御部２９は、次の測定対象であるウエル２６が液浸対物レンズ１１の上に来るようにステージ１３を移動させることをステージ制御部８に命令する。ステージ制御部８は、駆動制御装置２２にステージ移動の命令を送り、駆動制御装置２２は移動量を移動装置２１に与える。これにより、移動装置２１は、ステージ１３とともにマイクロプレート１２を水平方向に移動させる（ステップ５０７）。
【０１０６】
以下、測定対象として予定されたウエル２６での測定が終了するまで、ステップ５０６、５０７により蛍光の測定とステージ１３の移動を繰り返す。そして、予定された位置での測定が終了すると（ステップ５０８）、中央制御部２９は、液浸対物レンズ１１をマイクロプレート１２から遠ざけるように対物レンズ制御部２８に命令する。対物レンズ制御部２８は、対物レンズ移動装置２３に液浸対物レンズ１１の移動を命令する。対物レンズ移動装置２３は、送り機構３８を駆動して対物レンズ取り付け台３５をマイクロプレート１２から遠ざける方向（紙面下向き）に移動させる。その後、マイクロプレート１２を交換することで処理を終了する（ステップ５１０）。
【０１０７】
次に、液浸対物レンズ１１の焦点２７の位置とマイクロプレート１２の底面１８の変位の関係を図６および図７を用いて説明する。
【０１０８】
この場合、図６に示すようにマイクロプレート１２の底の厚みｔが不均一で、底面１８の最大変位がΔｔであるとする。また、マイクロプレート１２の底の厚みｔが不均一な場合の液浸対物レンズ１１と焦点２７の位置の関係は、図７（ａ）に示すようにマイクロプレート１２の底が薄い場合と、同図（ｂ）に示すように厚い場合がある。
【０１０９】
この状態で、図６に示すように、先端レンズ３１の先端面３１ａから焦点２７までの距離ｄは、先端面３１ａからマイクロプレート１２の底面１８までの距離ｇ、マイクロプレート１２の底の厚みｔ±Δｔ／２、ウエル２６の底面２６ａから焦点２７までの距離ｈの和である。また、液浸対物レンズ１１の焦点距離を固定したとき、ウエル２６の底面２６ａから焦点２７までの距離ｈは、先端面３１ａからマイクロプレート１２の底面１８までの距離ｇに依存する。マイクロプレート１２の底は固体媒体であるから、距離ｈはマイクロプレート１２の底の厚みｔ±Δｔ／２に依存しない。このことから、液浸対物レンズ１１がマイクロプレート１２から離れて距離ｇが大きくなるほど、距離ｈは小さくなり、ついにはウエル２６内から外れてしまう。
【０１１０】
これに対し、第１の実施の形態では、レンズ枠先端３６がマイクロプレート１２の底面１８に常に接しているので、先端レンズ３１の先端面３１ａから底面１８までの距離ｇの変位は、底面１８の変位以下で微小である。すなわち、距離ｇは、ほぼ一定であるから、距離ｈもほぼ一定である。
【０１１１】
そして、図５に示すステップ５０４、５０５で行ったように、液浸対物レンズ１１の焦点２７の位置の決定を、底面２６ａと試料２３１の液面２３１ａとの間で、底面２６ａから底面１８の不均一による最大変位Δｔよりも上方で、かつ液面２３１ａから最大変位Δｔよりも下方で行った場合には、底面１８が変位しても、焦点２７は試料２３１内に存在する。従って、一旦、ステップ５０４の動作により焦点位置を決定した後は、測定対象のウエル２６を移動しても、その度に焦点合わせをせずに、直ちに測定を開始することができる。また、マイクロプレート１２の全体が歪んでいる場合も同様で、レンズ枠先端３６がマイクロプレート１２の底面１８に常に接しているので、ウエル２６を移動しても焦点２７は試料内に存在し、直ちに測定を開始できることになる。
【０１１２】
従って、このようにすれば、先端レンズ３１および先端レンズ３１を支持するレンズ枠３２を、弾性部材３３がレンズ枠３２の中心軸方向に偏倚力を作用して支持すること、レンズ枠３２の先端が先端レンズ３１の先端面３１ａより先端レンズ３１の中心軸方向の外部にある、すなわち、先端レンズ３１を上向きになるように対物レンズを設置したときに、レンズ枠３２の先端が先端レンズ３１の先端面より高い位置にあること、対物レンズ移動装置２３が液浸対物レンズ１１を中心軸方向に移動させ、マイクロプレート１２の底面１８と接触させること、およびステージ１３がマイクロプレート１２を支持し、かつ中心軸方向の動きを規制されつつ、中心軸方向と垂直な面内でのみ移動することを特徴としている。
【０１１３】
これにより、弾性部材３３によって、マイクロプレート１２の液浸対物レンズ１１と対向する面にレンズ枠３２を押し付けるようにできるので、仮に、マイクロプレート１２の歪みや底の厚みが不均一であったり、厚みが均一であっても底板にうねりがあったりして底面１８の位置の変位があっても、レンズ枠先端３６がマイクロプレート１２の底面１８に常に接した状態を維持でき、マイクロプレート１２を水平方向に移動することで、液浸対物レンズ１１にマイクロプレート１２が衝突することなく蛍光分析のための測定を行なうことができる。また、弾性部材３３がマイクロプレート１２と液浸対物レンズ１１との接触時の振動を吸収し、また接触箇所の中心軸方向の位置変化を吸収して、測定対象の振動を少なくすることができる。
【０１１４】
また、レンズ枠３２の先端は先端レンズ３１とマイクロプレート１２との間のスペーサーとなって接触したマイクロプレート１２から先端レンズ３１までの距離をほぼ一定に保つことができるので、先端レンズ３１とマイクロプレート１２との接触を確実に回避できる。
【０１１５】
さらに、レンズ枠３２のレンズ枠先端３６とマイクロプレート１２が接した状態で、マイクロプレート１２側を水平方向に移動するので、レンズ枠３２とマイクロプレート１２とが衝突せずに測定を行うことができるが、さらにマイクロプレート１２の移動の前後で、先端レンズ３１からマイクロプレート１２までの距離をほぼ一定にできるので、移動後の新たな測定箇所で再度の焦点合わせを行わずに測定を行うことができ、一連の測定を迅速に行うことができる。
【０１１６】
さらに、マイクロプレート１２の移動方向および先端レンズ３１の中心軸方向に十分な量をもつ試料が測定対象である場合にも、先端レンズ３１から焦点までの距離ＷＤ(作動距離)が一定で、先端レンズ３１からマイクロプレート１２までの距離を一定にできるので、マイクロプレート１２が移動しても焦点が試料中にあるので、確実に測定を行なうことができる。
【０１１７】
さらに、レンズ枠３２のレンズ枠先端３６をマイクロプレート１２を接触させる際に、液浸対物レンズ１１側を光軸２８（先端レンズ３１の中心軸）方向に移動させるようにしているので、この間の接触のための移動を精度良く、速やかに行うことができる。
【０１１８】
さらに、測定の際のステージ１３の運動は、液浸対物レンズ１１および液浸対物レンズ１１の前後の光学系、例えば光源、光経路、鏡、検出器などに影響を与えることなく行なうことができるので、測定が精度良く行え、また、ステージ１３は、先端レンズ３１の中心軸方向の動きを規制されているから、測定対象の振動を少なくすることができ、測定対象の安定を維持することができる。
【０１１９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【０１２０】
この場合、本発明が適用される蛍光分析装置については、第１の実施の形態で述べた図１と同様なので、同図を援用するものとする。
【０１２１】
図８は、対物レンズ移動装置２３の他の例を示すもので、図２と同一部分には、同符号を付している。
【０１２２】
この場合、液浸対物レンズ１１のレンズ枠３２は、外筒３４に固定されている。対物レンズ移動装置２３には、駆動台４０が設けられている。この駆動台４０は、、光軸２８に沿って筒状の中空部４０ａを有している。そして、この中空部４０ａに対物レンズ取り付け台３５が光軸２８に沿って移動可能に設けられている。また、駆動台４０には、対物レンズ取り付け台３５を駆動台４０内で水平方向に維持するガイド４１が設けられている。つまり、この場合も液浸対物レンズ１１を取り付けた対物レンズ取り付け台３５は、光軸２８に垂直な面内での移動が規制され、光軸２８（先端レンズ３１の中心軸）方向の動きのみが許容されている。
【０１２３】
駆動台４０の側面には、透孔４０ｂが形成されている。対物レンズ取り付け台３５の側面には、操作腕３５ａが設けられている。この操作腕３５ａは、駆動台４０側面の透孔４０ｂを貫通して外部に突出されている。そして、操作腕３５ａの先端部と駆動台４０側面の突出部４０ｃとの間には、弾性部材４２が設けられている。
【０１２４】
弾性部材４２は、駆動台４０に対して対物レンズ取り付け台３５を光軸２８に平行（先端レンズ３１の中心軸方向）でマイクロプレート１２へ向く(紙面上向き)ような偏倚力を作用するものである。また、弾性部材４２は、レンズ枠３２のレンズ枠先端３６とマイクロプレート１２の底面１８の接触の際に発生する振動を吸収する役割と、これらの接触を維持しながら振動を吸収する役割を持つものでもある。この弾性部材４２についても、例えば、金属ばねや空気ばねなどが用いられるが、その他、弾性部材４２に代えて、復元力を有する物質や磁石の吸引力などを利用してもよい。
【０１２５】
対物レンズ移動装置２３には、駆動台４０を光軸２８方向に移動させるための送り機構３８と、駆動台４０の水平方向の位置を維持するガイド３９が設けられている。つまり、液浸対物レンズ１１を取り付けた対物レンズ取り付け台３５は、光軸２８に垂直な面内での移動が規制され、光軸２８（先端レンズ３１の中心軸）方向の動きのみが許容されている。
【０１２６】
その他は、図２と同様である。
【０１２７】
このような構成としても、蛍光分析装置本体１０の運転時、送り機構３８により駆動台４０をマイクロプレート１２の方向(紙面上向き)に移動させ、弾性部材４２の偏倚力によってレンズ枠先端３６をマイクロプレート１２の底面１８に押し付けるように設定する。これにより、レンズ枠先端３６は、マイクロプレート１２の底面１８に常に接するようになり、以下、第１の実施の形態で述べたと同様な手順による運転が実行される。
【０１２８】
従って、このようにすれば、液浸対物レンズ１１に弾性部材を内蔵していない場合でも、液浸対物レンズ１１を取り付けた対物レンズ取り付け台３５を駆動台４０に装着することで、弾性部材４２により駆動台４０に対して対物レンズ取り付け台３５を光軸２８に平行でマイクロプレート１２へ向く(紙面上向き)ような引張り力を作用させるようにできるので、この状態から、対物レンズ移動装置２３により駆動台４０とともに液浸対物レンズ１１をマイクロプレート１２側に移動させることで、レンズ枠先端３６をマイクロプレート１２の底面１８に常に接触させるようにでき、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２９】
なお、上記した第１および第２の実施の形態では、レンズ枠先端３６の材料には自己潤滑性を有する樹脂を用いたが、レンズ枠３２と同じ材料を用いて形成し、レンズ枠先端３６にフッ素樹脂をコーティングしてもよい。また、レンズ枠３２に転がり部材を設け、ベアリングなどでマイクロプレート１２に接触しながら転がり摺動するようにしてもよい。また、マイクロプレート１２の底面１８に潤滑処理を行ってもよい。また、上記した第１および第２の実施の形態では、対物レンズとして液浸対物レンズ１１を用いたが、乾燥状態で使用する対物レンズを用いてもよい。さらに、上記した第１および第２の実施の形態では、顕微鏡を用いる場合を説明したが、マイクロプレートリーダーを用いた観察の場合にも、同様の作用効果を得ることができる。さらに、上記した第１および第２の実施の形態では、マイクロプレート１２を用いたが、マイクロプレート１２の代わりに測定対象を収容する容器としてスライドガラスを用いた観察の場合にも、レンズ枠先端３６をスライドガラスの下面に接触させることによって、スライドガラスを動かした場合に、スライドガラスの下面に歪みがあってもスライドガラス上の試料中に焦点が維持され、同様の作用効果を得ることができる。また、倒立型顕微鏡の代わり正立顕微鏡を用いる場合は、レンズ枠先端３６をカバーガラスに接触させることによって、試料中に焦点が維持され、同様の作用効果を得ることができる。
【０１３０】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【０１３１】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の蛍光分析装置の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられる液浸対物レンズのレンズ軸方向断面を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられる液浸対物レンズのレンズ枠先端を示す図。
【図４】第１の実施の形態に用いられる制御部の概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態の蛍光分析装置の運転手順を示すフローチャート。
【図６】第１の実施の形態の液浸対物レンズの焦点の位置とマイクロプレートの底面の変位の関係を説明する図。
【図７】第１の実施の形態の液浸対物レンズの焦点の位置とマイクロプレートの底面の変位の関係を説明する図。
【図８】本発明の第２の実施の形態に用いられる対物レンズ移動装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【０１３３】
１…倒立型蛍光顕微鏡、２…光電気信号変換部
３…データ処理部、４…表示装置、５…光源、６…制御部
７…光源・光学系制御部、８…ステージ制御部
９…液体供給制御部、１０…蛍光分析装置本体
１１…液浸対物レンズ、１２…マイクロプレート
１３…ステージ、１４…液体供給回収装置
１５…ステージ駆動装置、１６…照明光路、１７…光検出光路
２９１…ダイクロイックミラー、１８…底面、１９…供給ノズル
２０…液量調整装置、２１…移動装置、２２…駆動制御装置
２３…対物レンズ移動装置、２３ａ…中空部
２４…液体、２５…液受け皿、２６…ウエル、２６ａ…底面
２７…焦点、２８…光軸、２８１…対物レンズ制御部
２９…中央制御部、３０１…駆動制御装置、３０…レンズ群
３１…先端レンズ、３１ａ…先端面、３２…レンズ枠
３３…弾性部材、３４…外筒、３５…対物レンズ取り付け台
３５ａ…操作腕、３６…レンズ枠先端、３６ａ…凸部、３６ｂ…凹部
３８…送り機構、３９…ガイド、４０…駆動台
４０ａ…中空部、４０ｂ…透孔、４０ｃ…突出部
４１…ガイド、４２…弾性部材、２３１…試料、２３１ａ…液面
【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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