(57)【要約】【課題】透光孔への試料の落下を防止しながら、試料にピントを合わせた状態でレボルバを回転した場合でも、対物レンズが試料台と干渉しない倒立顕微鏡用試料台、倒立顕微鏡用ステージおよび倒立顕微鏡を提供する。【解決手段】本発明の倒立顕微鏡の試料台３は、対物レンズの外径より大きい透光孔３ｂと、透光孔３ｂを横断し、レボルバの回転による前記対物レンズの回転軌跡に沿うスリット３ｃと、が形成され、ステージ上に取り外し可能に載置されていることを特徴とする。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズの外径より大きい透光孔と、該透光孔を横断し、レボルバの回転による前記対物レンズの回転軌跡に沿うスリットと、が形成され、ステージ上に取り外し可能に載置されていることを特徴とする倒立顕微鏡用試料台。
【請求項２】
前記透光孔は円形であって、該円の直径は３５ｍｍより小さいことを特徴とする請求項１に記載の倒立顕微鏡用試料台。
【請求項３】
前記スリットの最大幅は、前記透光孔の外径より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の倒立顕微鏡用試料台。
【請求項４】
前記スリットは、マイクロプレートの観察を行う際、前記マイクロプレートのウエル底面にピントを合わせた状態で、前記レボルバの回転による前記対物レンズの回転軌跡と干渉しないよう形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の倒立顕微鏡用試料台。
【請求項５】
前記スリットの向きを前記対物レンズの回転軌跡に合わせて位置決めする回転規制部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の倒立顕微鏡用試料台。
【請求項６】
対物レンズの外径より大きい透光孔と、該透光孔を横断し、レボルバの回転による前記対物レンズの回転軌跡に沿うスリットと、が形成されていることを特徴とする倒立顕微鏡用ステージ。
【請求項７】
ステージと、
前記ステージの下方に回転可能に設けられ、取り付けられた複数の対物レンズのうちの一つを、光軸上に配置するレボルバと、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の試料台と、
を備えることを特徴とする倒立顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察対象である試料を下方から観察する倒立顕微鏡に使用される試料台、ステージおよび倒立顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、倒立顕微鏡において、複数の対物レンズが装着されたレボルバを回転する際、レボルバの回転に伴い回転する対物レンズとの干渉をさけるために、ステージ中央には大きな開口が設けられている。ステージの開口よりも小さな試料を観察する際には、試料の大きさや形状に合わせた透光孔を有する試料台をステージ上に載置し、この試料台の上に試料を乗せて観察を行っている。
【０００３】
近年、試料台の交換、取り付け作業を軽減する目的として、形状および／または大きさの異なる複数の透光孔と、観察光軸上に前記透光孔の一つを選択的に位置決めする位置決め機構を有する試料台が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４２６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の試料台では、複数の透光孔を１つの試料台に設けるため、各透光孔の大きさを大きくするには制限がある。したがって、試料にピントを合わせた状態でレボルバを回転させると、対物レンズの回転軌跡が試料台と干渉するという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、透光孔への試料の落下を防止しながら、試料にピントを合わせた状態でレボルバを回転した場合でも、対物レンズが試料台と干渉しない倒立顕微鏡用試料台、倒立顕微鏡用ステージおよび倒立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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る倒立顕微鏡用試料台は、対物レンズの外径より大きい透光孔と、該透光孔を横断し、レボルバの回転による前記対物レンズの回転軌跡に沿うスリットと、が形成され、ステージ上に取り外し可能に載置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る倒立顕微鏡用試料台は、上記発明において、前記透光孔は円形であって、該円の直径は３５ｍｍより小さいことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る倒立顕微鏡用試料台は、上記発明において、前記スリットの最大幅は、前記透光孔の外径より小さいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る倒立顕微鏡用試料台は、上記発明において、前記スリットは、マイクロプレートの観察を行う際、前記マイクロプレートのウエル底面にピントを合わせた状態で、前記レボルバの回転による前記対物レンズの回転軌跡と干渉しないよう形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る倒立顕微鏡用試料台は、上記発明において、スリットの向きを前記対物レンズの回転軌跡に合わせて位置決めする回転規制部を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る倒立顕微鏡用ステージは、対物レンズの外径より大きい透光孔と、該透光孔を横断し、レボルバの回転による前記対物レンズの回転軌跡に沿うスリットと、が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る倒立顕微鏡は、ステージと、前記ステージの下方に回転可能に設けられ、取り付けられた複数の対物レンズのうちの一つを、光軸上に配置するレボルバと、上記のいずれか一つに記載の倒立顕微鏡用試料台と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、透光孔への試料の落下を防止しながら、試料にピントを合わせた状態でレボルバを回転した場合でも、対物レンズが試料台に干渉しないため、観察をより簡易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る倒立顕微鏡を模式的に示す側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の倒立顕微鏡で使用する試料台の平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの試料台のＡ−Ａ線断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、試料台を載置するステージの開口周辺の拡大斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、試料台を載置したステージの開口周辺の拡大斜視図である。
【図４】図４は、試料としてディッシュを用いた観察を説明する図である。
【図５】図５は、試料としてマイクロプレートを用いた観察を説明する図である。
【図６】図６は、本実施の形態の変形例１に係る試料台の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。なお、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る倒立顕微鏡を模式的に示す側面図である。図１に示すように、倒立顕微鏡１００は、観察対象である試料Ｓを下方から観察する顕微鏡であって、顕微鏡本体１と、顕微鏡本体１に支持されたステージ２と、ステージ２の上に試料台３を介して載置された試料Ｓに照明光を照射する透過照明光学系４及び落射照明光学系５とを備える。
【００１８】
顕微鏡本体１は、全体として箱状を呈している。この顕微鏡本体１には、上部に載置された鏡筒６と、鏡筒６に取り付けられ、試料Ｓの観察像を目視観察するための接眼部７と、複数の対物レンズ８を保持するレボルバ９とが設けられている。また、顕微鏡本体１の内部には、観察光学系１０の一部をなす結像レンズ１０ａ、ミラー１０ｂ、１０ｃおよび１０ｅ、リレーレンズ１０ｄが取り付けられている。なお、本明細書においては、鏡筒６が設けられた側（図１においては左側）の面を倒立顕微鏡１００の正面とし、その反対側（図１においては右側）の面を倒立顕微鏡１００の背面とする。
【００１９】
レボルバ９は回転可能に設けられており、レボルバ９に装着された対物レンズ８のうち一の対物レンズ８を光軸Ｌ１上に配置する。
【００２０】
観察光学系１０は、試料Ｓの観察を可能にするもので、顕微鏡本体１及び鏡筒６にわたって設けられている。観察光学系１０は、上述した対物レンズ８、結像レンズ１０ａ、ミラー１０ｂ、１０ｃおよび１０ｅ、リレーレンズ１０ｄ、及び鏡筒６内に設けられた結像レンズ１０ｆを含む。
【００２１】
顕微鏡本体１の上部には、透過照明光学系４、及び集光レンズ保持部１１を支持する柱部１２が設けられている。透過照明装置４ａから出射した照明光は、透過照明光学系４を構成するミラー４ｂによって光路を折り曲げられ、集光レンズ保持部１１に保持された集光レンズ１１ａによって試料Ｓに集光される。このようにして試料Ｓに照射され、試料Ｓを透過した光は、対物レンズ８に入射して、観察光学系１０に入射する。
【００２２】
落射照明光学系５は、落射照明装置５ａおよびフィルターユニット１３からなる。フィルターユニット１３は、図示しない蛍光ミラーターレットを介して顕微鏡本体１に支持される。フィルターユニット１３は、励起フィルタ、ダイクロイックミラー、バリアフィルタを備えて構成したもので、試料Ｓに染色された蛍光色素に対応したものがターレットに複数用意してあり、ターレットを所定の軸心回りに回転させることによって最適なものを択一的に光軸Ｌ１に挿入することが可能である。
【００２３】
次に、ステージ２上に載置される試料台３について、図面を参照して説明する。図２Ａは、図１の倒立顕微鏡１００で使用する試料台３の平面図である。図２Ｂは、図２Ａの試料台のＡ−Ａ線断面図である。図３Ａは、試料台３を載置するステージ２の開口周辺の拡大斜視図である。図３Ｂは、試料台３を載置したステージ２の開口周辺の拡大斜視図である。
【００２４】
試料台３は、円板状をなし、金属、プラスチックまたはガラスからなる本体部３ａと、本体部３ａの中央部に設けられ、光軸Ｌ１を中心とする円形の開口である透光孔３ｂと、透光孔３ｂを横断し、レボルバ９の回転による対物レンズ８の回転軌跡ｔ１に沿うように形成されたスリット３ｃと、を有する。また、試料台３の裏面側（ステージ２に接する側）には、本体部３ａの外周側に溝部３ｄと、回転規制部３ｅが設けられている。
【００２５】
透光孔３ｂは、対物レンズ８の先端が挿通可能とするために、対物レンズの外径（最大径）、たとえば、２４ｍｍより大きく形成される。また、細胞培養等で用いられる３５ｍｍディッシュの観察を可能とすべく、３５ｍｍより小さく形成されている。なお、透光孔３ｂは、長軸が３５ｍｍより小さく、短軸が対物レンズ８の外径より大きい楕円形であってもよい。
【００２６】
スリット３ｃは、レボルバ９の回転中心ｃ１を中心とした円弧状をなし、好ましくは中心角θが７０〜１００°の円弧に形成されている。また、スリット３ｃの最大幅Ｗは、透光孔３ｂの外径より小さく、好ましくは１０〜２０ｍｍの幅に形成される。スリット３ｃの回転中心ｃ１からの距離ｒは、レボルバ９の大きさ等により変更されるものであるが、好ましくは３０〜５０ｍｍである。スリット３ｃは、図２Ｂに示すように、本体部３ａの裏面側（ステージ２側）の最大幅Ｗ１が、表面側の最大幅Ｗより大きくなるようにテーパが形成されている。テーパは、スリット３ｃの全周に形成されている。裏面側にテーパを設けることにより、表面側の最大幅Ｗを小さくしながら、レボルバ９の回転の際の対物レンズ８との干渉を避けることが可能となる。テーパは、透光孔３ｂの周囲に設けてもよい。
【００２７】
試料台３は、本体部３ａの外周に設けられる溝部３ｄを、図３Ａに示すステージ２の開口２ａのフランジ部２ｂに係合させることにより、ステージ２上に載置される。また、本体部３ａの外周の一部に凹部状に設けられた回転規制部３ｅを、ステージ２の開口２ａの外周の一部に凸状に設けられた回転規制部２ｃと係合することにより、スリット３ｃの向きを、対物レンズ８の回転軌跡に合わせるよう位置決めできる。なお、回転規制部３ｅはステージ２側の回転規制部２ｃとともに、試料台３の回転を規制できる形状であればよく、例えば、回転規制部３ｅを凸状、回転規制部２ｃを凹状としてもよく、あるいは、本体部３ａおよびステージ２の開口２ａを円形ではなくＤカットとして嵌め合せてもよい。
【００２８】
次に、特定の試料Ｓについての観察について図を参照して説明する。まず、試料Ｓとして、３５ｍｍディッシュＳ１を使用する場合の観察について説明する。図４は、試料Ｓとしてディッシュを用いた観察を説明する図である。
【００２９】
３５ｍｍディッシュＳ１は、外径が３５ｍｍの透明なガラスまたはプラスチックからなる蓋付き容器であって、細胞培養等で使用されている。
【００３０】
観察者は、３５ｍｍディッシュＳ１を使用する場合、図４の（ｂ）に示すように、まず、３５ｍｍディッシュＳ１で透光孔３ｂを覆うように試料台３の上に載置し、対物レンズ８のピントを合わせて、３５ｍｍディッシュＳ１の中央部分を観察する。観察者は、３５ｍｍディッシュＳ１の他の部位を観察する場合、図４の（ａ）〜図４の（ｃ）に示すように、透光孔３ｂ上で３５ｍｍディッシュＳ１を動かしながら観察を行うが、透光孔３ｂは、３５ｍｍディッシュＳ１より小さく形成されているため、透光孔３ｂから３５ｍｍディッシュＳ１が落下することがない。
【００３１】
図４の（ａ）は、３５ｍｍディッシュＳ１を光軸Ｌ１より右側にずらした場合を示している。３５ｍｍディッシュＳ１を光軸Ｌ１より右側にずらしていくと、図４の（ａ）に示すように、３５ｍｍディッシュＳ１の縁が、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ１およびＰ２と接する状態となる。本実施の形態では、３５ｍｍディッシュＳ１の縁が交差部Ｐ１およびＰ２と接する状態で、３５ｍｍディッシュＳ１の重心Ｇを、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ３およびＰ４（交差部Ｐ１およびＰ２と対向する交差部）を結ぶ直線より右側としているので、３５ｍｍディッシュＳ１が無負荷状態であれば、透光孔３ｂから落下することがない。
【００３２】
図４の（ｃ）は、３５ｍｍディッシュＳ１を光軸Ｌ１より左側にずらした場合を示している。３５ｍｍディッシュＳ１を光軸Ｌ１より左側にずらしていくと、図４の（ｃ）に示すように、３５ｍｍディッシュＳ１の縁が、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ３およびＰ４と接する状態となる。本実施の形態では、３５ｍｍディッシュＳ１の縁が交差部Ｐ３およびＰ４と接する状態で、３５ｍｍディッシュＳ１の重心Ｇを、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ１およびＰ２（交差部Ｐ３およびＰ４と対向する交差部）を結ぶ直線より左側としているので、３５ｍｍディッシュＳ１が無負荷状態であれば、透光孔３ｂから落下することがない。
【００３３】
図４の（ａ）〜図４の（ｃ）では、試料Ｓである３５ｍｍディッシュＳ１を左右に動かして観察を行う場合について説明したが、上下方向に動かして観察を行う場合でも、同様である。３５ｍｍディッシュＳ１を光軸Ｌ１より上側にずらしていくと、３５ｍｍディッシュＳ１の縁が、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ２およびＰ３と接した状態となる。３５ｍｍディッシュＳ１の縁が交差部Ｐ２およびＰ３と接する状態で、３５ｍｍディッシュＳ１の重心Ｇを、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ１およびＰ４を結ぶ直線より上側とすることにより、３５ｍｍディッシュＳ１が無負荷状態であれば、透光孔３ｂから落下することがない。また、３５ｍｍディッシュＳ１を光軸Ｌ１より下側にずらしていくと、３５ｍｍディッシュＳ１の縁が、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ１およびＰ４と接した状態となる。３５ｍｍディッシュＳ１の縁が交差部Ｐ１およびＰ４と接する状態で、３５ｍｍディッシュＳ１の重心Ｇを、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部Ｐ２およびＰ３を結ぶ直線より下側とすることにより、３５ｍｍディッシュＳ１が無負荷状態であれば、透光孔３ｂから落下することがない。
【００３４】
以上説明したように、試料台３の透光孔３ｂとスリット３ｃとを上記のように形成することにより、３５ｍｍディッシュＳ１を試料台３上で任意に動かしても、無負荷状態では３５ｍｍディッシュＳ１は透光孔３ｂから落下することはなく、安定して設置することができる。
【００３５】
また、３５ｍｍディッシュについて他の倍率の対物レンズ８に変更して観察を行う場合にも、３５ｍｍディッシュに対物レンズ８のピントを合わせた状態で、レボルバ９を回転しても試料台３と対物レンズ８とが干渉しないため、対物レンズ８を変更した観察を容易に行うことができる。
【００３６】
なお、３５ｍｍディッシュＳ１の重心と、透光孔３ｂとスリット３ｃとの交差部との関係が上記を満たしていない場合でも、スリット３ｃの最大幅が透光孔３ｂの直径より小さければ、３５ｍｍディッシュＳ１の落下の範囲を狭めることができ、落下防止のために多大な注意を払う必要性を低減することができる。
【００３７】
次に、試料Ｓとして、マイクロプレートＳ２を使用する場合の観察について説明する。図５は、試料Ｓとしてマイクロプレートを用いた観察を説明する図である。図５（ａ）は試料台３を介してステージ２上にマイクロプレートＳ２載置した状態の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の断面図である。
【００３８】
マイクロプレートＳ２は、６、２４、９６、３８４個等のくぼみ（ウエル）がついた、透明なガラスまたはプラスチックからなる容器であって、細胞培養等で使用されている。
【００３９】
マイクロプレートＳ２は、図５（ｂ）に示すように、試料台３の上面からウエルの底面までの高さＨが３〜４ｍｍであり、他の試料、例えば、３５ｍｍディッシュやスライドガラスよりも試料台３からの距離が大きい。したがって、対物レンズ８を透光孔３ｂから突き出してピントを調整する必要がある。
【００４０】
本実施の形態では、マイクロプレートＳ２について他の倍率の対物レンズ８に変更して観察を行う場合にも、マイクロプレートＳ２に対物レンズ８のピントを合わせた状態、すなわち、対物レンズ８を透光孔３ｂから突き出した状態で、レボルバ９を回転しても試料台３と対物レンズ８とが干渉しないため、対物レンズ８を変更した観察を容易に行うことができる。
【００４１】
なお、図５には図示していないが、マイクロプレートＳ２の位置決めを容易にするためにメカニカルステージを装着した培養顕微鏡では、マイクロプレートＳ２の保持部によって、試料台３の上面からウエルの底面までの高さＨが、さらに１ｍｍ前後大きくなる場合がある。このような場合であっても、本実施の形態では、レボルバ９を回転しても試料台３と対物レンズ８とが干渉しないため、対物レンズ８を変更した観察を容易に行うことができる。
【００４２】
上記の実施の形態では、スリット３ｃは、円弧全体の幅がほぼ等しい形状としているが、レボルバ９を回転した際に対物レンズ８の回転軌跡と干渉しなければ、これに限定するものではない。図６は、本実施の形態の変形例１に係る試料台の平面図である。
【００４３】
試料台３Ａは、対物レンズの外径より大きい透光孔３ｂと、光軸Ｌ１から離れるにしたがって先細り形状となるスリット３ｃ’とを備える。スリット３ｃ’は、透光孔３ｂと交差する位置での幅Ｗ２が、透光孔３ｂの直径より小さいものであればよい。
【００４４】
さらに、透光孔３ｂとスリット３ｃ（またはスリット３ｃ’）は、試料台を介することなく、ステージに直接形成されるものであってもよい。
【００４５】
以上説明した実施の形態は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、各実施の形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の試料台、ステージ、倒立顕微鏡は、細胞観察用に適するものであり、特に、試料として３５ｍｍディッシュおよびマイクロプレートを併用する場合に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１  顕微鏡本体
２  ステージ
２ａ  開口
２ｂ  フランジ部
２ｃ、３ｅ  回転規制部
３  試料台
３ａ  本体部
３ｂ  透光孔
３ｃ  スリット
３ｄ  溝部
４  透過照明光学系
４ａ  透過照明装置
４ｂ  ミラー
５  落射照明光学系
５ａ  落射照明装置
６  鏡筒
７  接眼部
８  対物レンズ
９  レボルバ
１０  観察光学系
１０ａ、１０ｆ  結像レンズ
１０ｂ、１０ｃ、１０ｅ  ミラー
１０ｄ  リレーレンズ
１１  集光レンズ保持部
１１ａ  集光レンズ
１２  柱部
１３  フィルターユニット
１００  倒立顕微鏡
【図１】
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【図２Ａ】
2017049325.tif 000004
【図２Ｂ】
2017049325.tif 000005
【図３Ａ】
2017049325.tif 000006
【図３Ｂ】
2017049325.tif 000007
【図４】
2017049325.tif 000008
【図５】
2017049325.tif 000009
【図６】
2017049325.tif 000010