(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光源からの照明光を受けて標本に照射するコンデンサレンズを備えたコンデンサ装置と、
標本に接触可能な微少器具を装着可能なマニピュレータを顕微鏡に取り付ける取付け装置を備える倒立顕微鏡において、
前記光源と前記コンデンサレンズとの間の照明光路に配置され、前記光源からの照明光の一部を透過すると共に、前記標本からの反射光の一部を前記照明光路から分離する光分離手段と、
前記光分離手段によって分離された前記反射光を集光して標本像を形成する観察手段と、を有することを特徴とする倒立顕微鏡。
【請求項２】
前記光分離手段は、前記照明光路に対して挿脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の倒立顕微鏡。
【請求項３】
前記コンデンサ装置は、前記コンデンサレンズの上方に設けられ、前記照明光の照明条件を変更するための複数の光学素子を前記照明光路に切換え可能に配置するターレットを有し、前記光分離手段は、前記ターレットに設けられたプリズム又はハーフミラーであり、前記観察手段は、前記ターレットの前記プリズム又はハーフミラーにより分割される分割光路中に設けられた第２対物レンズと、前記コンデンサ装置に設けられた撮像素子を有することを特徴とする請求項１に記載の倒立顕微鏡。
【請求項４】
前記光分離手段は、前記コンデンサレンズの上方に設けられたプリズム又はハーフミラーを有し、前記観察手段は、前記光分離手段によって分離された光を集光する第２対物レンズと、接眼レンズとを備えた観察鏡筒であることを特徴とする請求項１記載の倒立顕微鏡。
【請求項５】
標本に接触可能な微少器具を装着可能なマニピュレータを顕微鏡に取り付ける取付け装置を備える倒立顕微鏡の照明光を受けて標本に照射するコンデンサレンズを備えたコンデンサ装置において、
前記コンデンサレンズの前記照明光の入射側に配置され、前記照明光の一部を透過すると共に、前記標本からの反射光の一部を前記照明光の光路から分離する光分離手段と、
前記光分離手段によって分離された前記反射光を集光して標本像を形成する観察手段と、を有することを特徴とするコンデンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は倒立顕微鏡に関する。特に、マニピュレータにより標本を操作する際に標本とマニピュレータとの像を確認できる倒立顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、神経系統の機能を解明するために、神経等の組織や器官の興奮現象によって起こる活動電位を計測する電気生理学実験が顕微鏡を用いて行われる。この時、細胞内外の電位差を計測するためのプローブとして電解溶液で内部を満たされているガラス微少電極が用いられる。これらの微少電極は、ＸＹＺの３軸の油圧駆動機構あるいは微少送り機構により空間的移動が可能である。この時の様子を図６、７に示す。倒立顕微鏡１のステージ３０上に標本が載置され、接眼レンズ３３によって観察される。微小電極としての微小器具３４が取付けられたマニピュレータ３２は、ステージ３０に固定された取付け装置３１に取付けられ、不図示の操作装置により操作される。実験の前準備としてあらかじめ微少電極を正確に目標とする細胞に近づけておくため、従来は実体顕微鏡で標本の真上から観察することが行われている。微小器具３４と標本とは、顕微鏡の対物レンズを介して接眼レンズからも観察することができるが、対物レンズの焦点深度が狭く、奥行きも分かりづらいため、通常は図８に示すように実体顕微鏡を用いて微小器具を標本に位置決めする。尚、図６においては、取付け装置３１、マニピュレータ３２、微小器具３４を破線によって示し、図８においてはマニピュレータ３２の図示を省略している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による場合、図８に示すように、実体顕微鏡３５を標本とマニピュレータの上方に配置できるように、顕微鏡の脇にスタンド３６を配置する。この際照明支柱２３は鏡基後方に倒す必要があり、倒した時あるいは元の状態に戻したとき振動が発生し、セッティングしたマニピュレータが動くことがあるという問題があった。また、実体顕微鏡のセッティングにも時間がかかり、使い勝手が悪く不便であった。
【０００４】
本発明は上述の問題に鑑み、簡単な構成により標本を照明しながら微小器具と標本とを観察することができる倒立顕微鏡及びコンデンサ装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決するため、請求項１記載の本発明は、光源（４０）と、光源からの照明光を受けて標本に照射するコンデンサレンズ（２）を備えたコンデンサ装置（１９）と、標本に接触可能な微少器具（３４）を装着可能なマニピュレータ（３２）を顕微鏡に取り付ける取付け装置（３１）を備える倒立顕微鏡において、光源とコンデンサレンズとの
間の照明光路に配置され、光源からの照明光の一部を透過すると共に、標本からの反射光の一部を照明光路から分離する光分離手段（３）と、光分離手段によって分離された反射光を集光して標本像を形成する観察手段（４、５、６）とを有することを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の倒立顕微鏡において、光分離手段が照明光路に対して挿脱自在に設けられていることを特徴とするものである。
請求項３記載の本発明は、請求項１記載の倒立顕微鏡において、コンデンサ装置が、コンデンサレンズの上方に設けられて照明光の照明条件を変更するための複数の光学素子を照明光路に切換え可能に配置するターレット（１３）を有し、光分離手段が、ターレットに設けられたプリズム又はハーフミラーであり、観察手段が、ターレットのプリズム又はハーフミラーにより分割される分割光路中に設けられた第２対物レンズ（４）と、コンデンサ装置に設けられた撮像素子（６ａ）とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項４記載の本発明は、請求項１記載の倒立顕微鏡において、光分離手段が、コンデンサレンズの上方に設けられたプリズム又はハーフミラーを有し、観察手段は、光分離手段によって分離された光を集光する第２対物レンズ（２７）と、接眼レンズ（１５）とを備えた観察鏡筒（３７）であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項５記載の発明は、標本に接触可能な微少器具を装着可能なマニピュレータを顕微鏡に取り付ける取付け装置を備える倒立顕微鏡の照明光を受けて標本に照射するコンデンサレンズ（２）を備えたコンデンサ装置において、コンデンサレンズの照明光の入射側に配置され、照明光の一部を透過すると共に、標本からの反射光の一部を照明光の光路から分離する光分離手段（３）と、光分離手段によって分離された反射光を集光して標本像を形成する観察手段（４、５、６）とを有することを特徴とするコンデンサ装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の倒立顕微鏡における第１実施形態の概略構成を示す図である。光源４０からの光はコレクタレンズ、反射鏡等が設けられた透過照明光学系２３、コンデンサレンズ２を備えたコンデンサ装置１９を介して、シャーレ２０内の標本に照射される。コンデンサ装置１９は、倒立顕微鏡の照明支柱１ａに取付けられている。標本からの光は、対物レンズ１７、及び倒立顕微鏡本体内の観察光学系を介して接眼レンズ３３に導かれる。標本の像はこの接眼レンズにより観察される。ステージ３０には、図６に示す取付け装置３１、マニピュレータ３２、微小器具３４が設けられているが、図１においてはマニピュレータ３２の図示を省略している。
【００１０】
透過照明光学系２３によって照明された微小器具３４の先端部及び標本の反射像は、コンデンサ装置１９に備えられた光分岐用のプリズムによって顕微鏡光路から分離され、ＣＣＤカメラ６に撮像される。ＣＣＤカメラからの画像信号はモニタ２１に転送され、モニタ２１に映し出される。即ち、ＣＣＤカメラから見ると、コンデンサレンズが対物レンズの役割を果たすことになる。以下に、標本からの光を撮像するまでの部分の詳細を説明する。
【００１１】
図２はコンデンサ装置１９の構成を示す部分断面図である。
コンデンサ装置１９は、照明支柱１ａに取付けられる支持部１０と、支持部１０のガイドに沿って移動可能に取付けられた可動部８と、可動部８を移動させる操作ハンドル１１とを有する。可動部材のアーム８ａの上部には、照明光の偏光特性を変えるための光学要素が配置された要素保持部１４が取付けられ、アーム８ａの下部には、フィルタやリング絞り等の複数の光学素子を保持するとともに選択的に顕微鏡光路に配置可能なターレット１３が取付けられている。また、ターレット１３の下部の顕微鏡光路上には、コンデンサレンズ２が取付けられている。要素保持部１４とターレット１３とはアーム８ａに対して、コンデンサレンズ２はターレット１３に対して、それぞれ着脱自在に構成されている。また、要素保持部１４には、光路から挿脱可能となるようにポラライザを取付けるためのソリ１４ａが設けられている。
【００１２】
ターレットには、光学素子を保持する同一形状のカセットが複数個取付けられるような構成になっている。詳しい構成は、実開平４−１３５７１７号の明細書に開示されているため、ここでは詳しい説明を省略する。本実施形態においては、フィルタやリング絞り等の光学素子を内蔵するカセットの他に、光分岐用のプリズムを内蔵した光分岐用カセットを備えており、ターレットで切換え可能に構成している。
【００１３】
光分岐用カセット１２を図３、４に示す。このカセット１２には、光分岐用のプリズム３と第２対物レンズ４とが内蔵され、側面には開口１５が設けられている。プリズム３は、カセット１２が光路に配置されたときに、対物レンズ１７（コンデンサレンズ２）の光軸ＡＸ上に配置されるように位置決めされている。また、プリズム３の周辺部には、光軸ＡＸに平行な方向に空けられた開口１６ａ、１６ｂ、１６ｃが設けられている。この開口は、照明光を通過させ試料に照射させるためのものである。従って、開口部は１つであってもよく、形状も円形に限らない。
【００１４】
図２に示すように、要素保持部１４には、ＣＣＤカメラ６を保持するための保持筒７が取付けられている。この保持筒７は筒形状をしており、ＣＣＤカメラ６を取付けることができる。保持筒７の下部には、筒の側面から筒内部の底面に渡って貫通する開口７ａが設けられ、筒底部の開口７ａの途中にプリズム５が設けられている。
【００１５】
標本からの反射光は、コンデンサレンズ２を通過して、その一部がプリズム３によって水平方向に折り曲げられる。プリズム３によって折り曲げられた光は第２対物レンズ４を介してカセット１２の側面から射出し、保持筒７の開口７ａに入射した後、プリズム５によって垂直に折り曲げられ、ＣＣＤカメラ６の撮像面６ａに導かれる。
【００１６】
以上の構成によって、照明支柱１ａを倒すことなく、標本を照明しながら、標本と微小器具とをモニタ２１で確認することができる。また、光分岐用のプリズムが、ターレット１３に着脱可能なカセット１２に内蔵するような構成であるため、通常は、接眼レンズ３３にて標本像を観察するために適切な光学素子が内蔵されたカセットを光路に配置しておけばよく、確認したい場合は、ターレット１３を回転させてカセット１２を光路に配置する。従って、振動を起こすことなく、簡単な操作で、標本と微小器具とをモニタ２１に映し出すことができる。
【００１７】
本実施形態においては、光分岐用のプリズムをターレット１３に装着するカセット１２中に配置した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、要素保持部材とアーム部８ａとの間に、ハーフミラー等の光分離素子を有する光分離部材を取り付け可能にし、この光分離部材によって分離した標本からの光をＣＣＤカメラによって撮像するような構成にしてもよい。
【００１８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の倒立顕微鏡における第２実施形態の概略構成を示す図である。本実施形態は、先の第１実施形態において使用したＣＣＤカメラの代わりに観察鏡筒を使用した例である。図６において図１に示す部材と同じ機能を果たす部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
透過照明光学系２３とコンデンサレンズ２との間には、顕微鏡光路上に配置されたハーフミラー２５と全反射ミラー２６とを備えた光路分離部材１８が設けられている。要素保持部１４、コンデンサレンズ２、及び光路分離部材１８は、取付け装置１９によって照明支柱１ａの垂直部分に取付けられている。
光源からの光は透過照明光学系２３を介してハーフミラー２５を透過しコンデンサレンズ２によって微小器具３４の先端と標本を照明する。標本からの反射光は、コンデンサレンズ２を通り、ハーフミラー２５によって一部が反射されて顕微鏡光路から分離される。この分離した光は、ミラー２６によって反射され、鏡筒３７に導かれ、第２対物レンズ２７によって結像される。従って、微小器具と標本との像は、接眼レンズ１５から観察できる。
【００２０】
また、ハーフミラー２５は不図示の案内機構によりコンデンサレンズの光軸ＡＸから挿脱が可能で、マニピュレータのセッティング終了後は、光路より外し透過照明光を１００％使用することができる。
以上のような構成によっても、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成により、標本を照明しながら標本を含む観察対象を確認することができる。
また、請求項２記載の本発明によれば、必要なとき以外は光分離手段を照明光路から外すことができるので、照明光を１００％使用することができる。
【００２２】
請求項３記載の本発明によれば、光分離手段と第２対物レンズとがコンデンサ装置のターレットに設けられているため、ターレットと切換えるだけで標本のモニタをすることができ、切換え時の振動も非常に少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の倒立顕微鏡における第１実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態のコンデンサ装置の概略構成を示す図である。
【図３】ターレットに取付ける光分岐用カセット側面図を示す。
【図４】ターレットに取付ける光分岐用カセット上面図を示す。
【図５】本発明の倒立顕微鏡における第２実施形態の概略構成を示す図である。
【図６】従来の倒立顕微鏡を示す側面図である。
【図７】従来の倒立顕微鏡を示す正面図である。
【図８】実体顕微鏡を用いて、標本に対する微小器具のセッティングを行なう様子を示す図である。
【符号の説明】
１・・・倒立顕微鏡
２・・・コンデンサレンズ
３・・・分岐用プリズム
４・・・第２対物レンズ
５・・・プリズム
６・・・ＣＣＤカメラ
７・・・保持筒
１２・・・光分岐用カセット
１３・・・ターレット
２１・・モニタ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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