DE112015001461T5 - Mikroskopbetrachtungsbehälter und Betrachtungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Beim Mikroskopbetrachtungsbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine betrachtete Probe von einem Objektivlinsentubus aufgenommen, der mit einem sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts erstreckenden Gehäuse und einer an einer Innenfläche des Gehäuses befestigten Objektivlinse versehen ist. Der Mikroskopbetrachtungsbehälter ist mit einer Struktur zum Sammeln eines durch Abgabe hinzugefügten flüssigen Immersionsmediums versehen, wobei die Struktur einen Abschnitt aufweist, der während der Betrachtung in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht. Während der Betrachtung steht der erwähnte Abschnitt in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus und wird das flüssige Immersionsmedium dabei durch den Objektivlinsentubus und die Struktur eingeschlossen. Der erwähnte Abschnitt weist auch eine elastische Kraft auf und wird verformt, so dass er sich beim Kontakt an die Form des Gehäuses der Objektivlinse anpasst.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikroskopbetrachtungsbehälter und eine Betrachtungsvorrichtung und insbesondere einen Mikroskopbehälter, in den ein flüssiges Immersionsmedium eingebracht wird, und eine diesen verwendende Betrachtungsvorrichtung.
  • Technischer Hintergrund
  • Bei der Betrachtung mit einem Mikroskop wurde ein Verfahren verwendet, bei dem ein Abschnitt zwischen einer als Betrachtungsziel dienenden Probe und der Objektivlinse des Mikroskops mit einer Flüssigkeit gefüllt wurde, um die numerische Apertur zu erhöhen und eine höhere Auflösung zu erhalten. Dieses Verfahren wird als Flüssigkeitsimmersion bezeichnet, und Wasser, Öl, Glycerin oder dergleichen wird als die für das Füllen verwendete Flüssigkeit, d. h. als ein flüssiges Immersionsmedium, verwendet. In einem Idealzustand kann eine höhere Auflösung erhalten werden, weil der Brechungsindex des flüssigen Immersionsmediums zunimmt.
  • Eine Technik, die das Flüssigkeitsimmersionsverfahren verwendet, ist beispielsweise in PTL 1 und PTL 2 erläutert.
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
    • PTL 1: Neuveröffentlichung der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 2007/116647
    • PTL 2: offen gelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2010-217930
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat Untersuchungen ausgeführt und herausgefunden, dass es wichtig ist, die folgenden beiden Probleme zu lösen, falls bei der Betrachtung unter Verwendung eines Mikroskops ein Flüssigkeitsimmersionsverfahren verwendet wird.
  • Ein erstes Problem besteht darin, dass das flüssige Immersionsmedium, das dem distalen Ende einer Objektivlinse zugeführt wird, allmählich verdampft, so dass das distale Ende der Objektivlinse austrocknet, wenn eine Probe während eines langen Zeitraums unter Verwendung des flüssigen Immersionsmediums betrachtet oder gemessen wird. In diesem Fall ändert sich eine Messbedingung, wenn das distale Ende der Objektivlinse austrocknet, und es ergibt sich das Problem, dass sich die Probe nur schwer unter einer Zielmessbedingung betrachten (ausmessen) lässt. Es wird davon ausgegangen, dass einer der Faktoren für die Verdampfung des flüssigen Immersionsmediums hierbei darin besteht, dass das flüssige Immersionsmedium infolge der beispielsweise während eines langen Zeitraums ausgeführten Betrachtung (Messung) in die Umgebung verdampft. Zusätzlich wird, wenn bei der Betrachtung Fluoreszenzlicht, Raman-Licht oder dergleichen, die von der Probe emittiert werden, beobachtet wird, durch das Anregungslicht, mit dem die Probe bestrahlt wird, um das vorstehend beschriebene Betrachtungslicht von der Probe zu erzeugen, Wärme erzeugt und verdampft das flüssige Immersionsmedium infolge der Wärme, was als ein anderer der Faktoren angesehen wird. All diese Faktoren bewirken die Verdampfung des flüssigen Immersionsmediums und das Austrocknen des distalen Endes der Objektivlinse, so dass sich eine Betrachtung unter der Zielmessbedingung nur schwer ausführen lässt.
  • Es wird davon ausgegangen, dass sich die durch die Verdampfung hervorgerufene Verringerung des flüssigen Immersionsmediums durch Bereitstellen eines Mechanismus (Zufuhr- und Abzugsmechanismus) lösen lässt, wodurch das flüssige Immersionsmedium zugeführt und abgezogen wird und so die Verringerung kompensiert wird. Ein solcher Zufuhr- und Abzugsmechanismus ist beispielsweise in PTL 2 dargestellt. Der Zufuhr- und Abzugsmechanismus erfordert jedoch eine komplizierte Konfiguration und bildet eine große und kostspielige Vorrichtung. Zusätzlich wird davon ausgegangen, dass sich das Risiko ergibt, dass durch eine Pumpe oder dergleichen, die für die Zufuhr und den Abzug vorgesehen ist, Luftblasen erzeugt werden und dass die Luftblasen in das flüssige Immersionsmedium eingemischt werden, wenn die Konfiguration kompliziert wird, wodurch die Betrachtung behindert wird. Zusätzlich leckt das flüssige Immersionsmedium aus der Zufuhr- und Abzugsvorrichtung, und es besteht immer die Befürchtung, dass bei solchen möglichen Lecks die Vorrichtung zerstört wird, wenn die Konfiguration kompliziert wird, so dass die Zuverlässigkeit der Vorrichtung problematisch wird. Ferner wird davon ausgegangen, dass sich verschiedene Bakterien in einem Zufuhr-/Abzugskanal ausbreiten, wenn die Zufuhr- und Abzugsvorrichtung unbetätigt gelassen wird, so dass Wartungsarbeiten ausgeführt werden müssen, um die Ausbreitung verschiedener Bakterien zu verhindern.
  • Es sei bemerkt, dass PTL 1 eine Technik zeigt, bei der eine Linsenform entwickelt wird und ein mit einer Öffnung (einem Loch) versehener Flansch beispielsweise in der Umgebung der Linse bereitgestellt wird, um die in das flüssige Immersionsmedium eingemischten Luftblasen zu entfernen.
  • Es wird ein Fall betrachtet, bei dem sich die Flüssigkeitsoberfläche des zugeführten flüssigen Immersionsmediums über der optischen Achse der Objektivlinse erstreckt, wenn das flüssige Immersionsmedium nicht bis zu einer gewünschten Position oder bis zu einer gewünschten Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, woraus sich ein zweites Problem ergibt. Das heißt, dass davon ausgegangen wird, dass die Grenze der Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums die optische Achse überlappt. In diesem Fall ergibt sich das Problem, dass die Probe infolge der Überlappung nur schwer mit dem Anregungslicht zu bestrahlen ist und/oder dass sich das Fluoreszenzlicht und das Raman-Licht, die durch die Bestrahlung mit dem Anregungslicht erzeugt werden, nur schwer kondensieren lassen.
  • Wenn ein spezialisierter Forscher eine Betrachtungsvorrichtung unter Verwendung eines Mikroskops betätigt, lässt sich das flüssige Immersionsmedium bis zu einer gewünschten Position und bis zu einer gewünschten Flüssigkeitsmenge zuführen. Es wird jedoch ein Fall betrachtet, bei dem ein anderer Betrachter als der Spezialist die Betrachtungsvorrichtung in einem Krankenhaus oder dergleichen verwendet, und es wird ferner davon ausgegangen, dass eine einfache Vorrichtung als Betrachtungsvorrichtung verwendet wird. Demgemäß ist es wünschenswert, die Vorrichtung so bereitzustellen, dass auch ein Betrachter, der kein Spezialist ist, das flüssige Immersionsmedium einfach und in einer geeigneten Weise bis zu einer gewünschten Position der Objektivlinse mit einer gewünschten Flüssigkeitsmenge zuführen kann.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kleinen Mikroskopbetrachtungsbehälter bereitzustellen, wodurch eine Verdampfung eines flüssigen Immersionsmediums verhindert werden kann.
  • Andere Aufgaben und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung, die über die vorstehend beschriebenen hinausgehen, werden anhand der Beschreibung der vorliegenden Patentschrift und der anliegenden Zeichnung verständlich werden.
  • Lösung des Problems
  • Ein Überblick von Ausgestaltungen der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Erfindung wird nachfolgend in einfacher Weise beschrieben.
  • Das heißt, dass während der Betrachtung ein Mikroskopbetrachtungsbehälter zusammen mit einem Objektivlinsentubus verwendet wird, der ein Gehäuse aufweist, das sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts erstreckt. Wenn eine Probe mit dem vorstehend beschriebenen Objektivlinsentubus betrachtet wird, ist die als Betrachtungsziel dienende Probe im Mikroskopbetrachtungsbehälter enthalten. Der Mikroskopbetrachtungsbehälter ist mit einer Struktur versehen, die einen Abschnitt aufweist, der in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht, ein durch Abgabe hinzugefügtes flüssiges Immersionsmedium wird durch die Struktur gesammelt, und das flüssige Immersionsmedium wird vom Objektivlinsentubus und von der Struktur eingeschlossen, wenn der Abschnitt in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht. Es lässt sich eine Größenverringerung erreichen, weil es nicht nötig ist, einen Zufuhr- und Abzugsmechanismus im Mikroskopbetrachtungsbehälter bereitzustellen, weil das flüssige Immersionsmedium durch Abgabe hinzugefügt wird, und es lässt sich eine Verdampfung des flüssigen Immersionsmediums verhindern, weil das flüssige Immersionsmedium durch den Objektivlinsentubus und die Struktur eingeschlossen wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Mikroskopbetrachtungsbehälter vorgesehen, der für eine Betrachtung unter Verwendung eines Objektivlinsentubus geeignet ist, dessen äußere Form sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts konisch verdünnt. In diesem Fall wird ein in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus stehender Abschnitt verformt, so dass er sich an die sich konisch verdünnende äußere Form anpasst. Auf diese Weise lässt sich ein flüssiges Immersionsmedium zuverlässiger einschließen. Zusätzlich lässt sich die relative Positionsbeziehung zwischen dem Objektivlinsentubus und einer Probe im Kontaktzustand durch Verformung fein einstellen. Auf diese Weise kann die Position der zu betrachtenden Probe fein eingestellt werden.
  • Zusätzlich ist gemäß einer Ausführungsform eine Betrachtungsvorrichtung vorgesehen, die mit dem Mikroskopbetrachtungsbehälter und einem Tisch, der sich in einer vorgegebenen Richtung bewegen kann, versehen ist. In diesem Fall ist im Tisch ein Befestigungsmechanismus bereitgestellt, um den Mikroskopbetrachtungsbehälter abnehmbar (entfernbar) zu befestigen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich der Mikroskopbetrachtungsbehälter unerwünscht bewegt, wenn der Objektivlinsentubus und ein Bestandteil des Mikroskopbetrachtungsbehälters einander berühren. Zusätzlich kann verhindert werden, dass der Mikroskopbetrachtungsbehälter zusammen mit dem Objektivlinsentubus vom Tisch getrennt wird, wenn der Objektivlinsentubus und der Mikroskopbetrachtungsbehälter voneinander getrennt werden. Ferner kann die Position der im Kontaktzustand zwischen der Struktur und dem Objektivlinsentubus zu betrachtenden Probe fein eingestellt werden, weil durch Bewegung des Tisches auch der Mikroskopbetrachtungsbehälter bewegt werden kann.
  • Ferner ist gemäß einer Ausführungsform ein Mikroskopbetrachtungsbehälter mit einer Struktur versehen, die einen ringförmigen vorstehenden Abschnitt aufweist, der in Kontakt mit einer Außenfläche eines Objektivlinsentubus steht. Zusätzlich wird ein flüssiges Immersionsmedium in halbfester Form als das flüssige Immersionsmedium verwendet und wird ein vom ringförmigen vorstehenden Abschnitt umgebenes Gebiet mit dem flüssigen Immersionsmedium gefüllt. Auf diese Weise kann das vom ringförmigen vorstehenden Abschnitt umgebene Gebiet vorab mit einer geeigneten Menge des flüssigen Immersionsmediums gefüllt werden und kann die geeignete Menge des flüssigen Immersionsmediums leicht zugeführt werden. Zusätzlich kann ein kostengünstiger und kleiner Mikroskopbetrachtungsbehälter bereitgestellt werden, weil kein Zufuhr- und Abzugsmechanismus erforderlich ist. Gemäß dieser Ausführungsform bedeutet die halbfeste Form einen gelartigen oder gelatinösen Zustand.
  • Ferner ist gemäß einer Ausführungsform ein Mikroskopbetrachtungsbehälter vorgesehen, der für einen umgekehrten Objektivlinsentubus geeignet ist. Anregungslicht wird in einem aufrechten Objektivlinsentubus von oben nach unten zu einer Probe emittiert. Dagegen wird das Anregungslicht in einem umgekehrten System von unten nach oben zur Probe emittiert. Gemäß dieser Ausführungsform gelangt eine Struktur des Mikroskopbetrachtungsbehälters in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus und wird während der Betrachtung ein flüssiges Immersionsmedium in die Struktur eingebracht. Der Objektivlinsentubus wird zur Probe bewegt, um sie in einem Zustand zu betrachten, in dem der Mikroskopbetrachtungsbehälter in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Mikroskopbetrachtungsbehälter mit einer Struktur versehen, die einen ringförmigen Kontaktabschnitt, der in Kontakt mit einer Außenfläche des Objektivlinsentubus gebracht wird, und einen ringförmigen vorstehenden Abschnitt, der zur Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts vorsteht, wenn der ringförmige Kontaktabschnitt in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht, aufweist. Das flüssige Immersionsmedium wird in ein vom ringförmigen vorstehenden Abschnitt umgebenes Gebiet eingebracht, und die Probe wird während der Betrachtung über das flüssige Immersionsmedium mit dem Anregungslicht bestrahlt. Gemäß dieser Ausführungsform können der Mikroskopbetrachtungsbehälter und der Objektivlinsentubus gemeinsam als ein Objektivlinsentubus betrachtet werden, weil der Mikroskopbetrachtungsbehälter und der Objektivlinsentubus während der Betrachtung integriert bewegt werden.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Eine Wirkung, die durch die Ausgestaltungen der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Erfindung erhalten werden kann, wird nachfolgend auf einfache Weise beschrieben.
  • Es kann ein kleiner Mikroskopbetrachtungsbehälter bereitgestellt werden, wodurch eine Verdampfung eines flüssigen Immersionsmediums verhindert werden kann.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Betrachtungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1,
  • die 2(A) bis 2(C) Diagramme der jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 1,
  • 3 ein erklärendes Diagramm zur Beschreibung von Ausführungsform 1,
  • die 4(A) und 4(B) Diagramme der jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 2,
  • die 5(A) und 5(B) Diagramme der jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 3,
  • die 6(A) und 6(B) perspektivische Ansichten der jeweiligen Konfigurationen der Objektivlinse und des Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 3,
  • 7 eine Schnittansicht einer Konfiguration eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 4,
  • 8 ein Diagramm der jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 5,
  • die 9(A) und 9(B) Diagramme der jeweiligen Konfigurationen eines XY-Tisches und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 6,
  • 10 eine Schnittansicht eines Modifikationsbeispiels des Mikroskopbetrachtungsbehälters und
  • 11 ein Diagramm der jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 7.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert auf der Grundlage der Zeichnung beschrieben. Es sei bemerkt, dass für die Beschreibung der Ausführungsformen grundsätzlich in der gesamten Zeichnung gleiche Abschnitte mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet werden und dass grundsätzlich auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wird.
  • Wenngleich in der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformen eine Ausführungsform in mehrere Abschnitte oder Ausführungsformen unterteilt wird, falls dies aus Gründen der Zweckmäßigkeit erforderlich ist, sind diese außer im speziell aufgezeigten Fall nicht irrelevant zueinander, sondern stehen in einer Beziehung, in der eine ein modifiziertes Beispiel eines Teils der anderen oder der gesamten anderen, eine detaillierte Beschreibung, eine ergänzende Beschreibung oder dergleichen ist. Zusätzlich ist bei den nachstehenden Ausführungsformen, wenn die Anzahl der Elemente und dergleichen (einschließlich der Anzahl, eines Zahlenwerts, einer Menge, eines Bereichs und dergleichen) erwähnt wird, die Ausführungsform nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt, außer im speziell aufgezeigten Fall oder einem Fall, in dem die Ausführungsform im Prinzip klar auf die bestimmte Anzahl eingeschränkt ist, wobei die Anzahl größer oder kleiner als die bestimmte Anzahl sein kann. Zusätzlich ist es in den nachstehenden Ausführungsformen offensichtlich, dass die Bestandteile (einschließlich Komponentenschritte und dergleichen) nicht unbedingt erforderlich sind, es sei denn, dass dies speziell aufgezeigt wird oder die Komponenten grundsätzlich klar erforderlich sind.
  • Ähnlich wird, wenn bei den nachstehenden Ausführungsformen auf Formen, Positionsbeziehungen oder dergleichen der Teilkomponenten Bezug genommen wird, angenommen, dass diese im Wesentlichen den Formen und dergleichen nahe kommen oder diesen analog sind, es sei denn, dass dies speziell aufgezeigt wird oder die Komponenten offensichtlich grundsätzlich ungeeignet sind. Dies gilt auch für den Zahlenwert und den Bereich, wie vorstehend beschrieben.
  • (Ausführungsform 1)
  • 1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Konfiguration einer Mikroskopbetrachtungsvorrichtung 100 zeigt. Hier wird die Beschreibung anhand einer als Beispiel dienenden aufrechten Mikroskopbetrachtungsvorrichtung gegeben. Zusätzlich wird die Beschreibung für einen Fall gegeben, in dem eine zu betrachtende Probe mit Anregungslicht bestrahlt wird, um Fluoreszenzlicht oder Raman-Licht von der Probe zu erzeugen, wobei dieses Licht jeweils betrachtet wird.
  • Die Mikroskopbetrachtungsvorrichtung 100 umfasst eine Lichtquelle 101, eine Objektivlinse 102, Linsen 112 und 113, ein Filter 106, Strahlteiler 107a bis 107c, Spiegel 114a und 114b, ein Beugungsgitter 108, einen Detektor 109, eine Lichtquelle 110 für eine Hellfeldbetrachtung und einen zweidimensionalen Detektor 111 für eine Hellfeldbetrachtung. Ferner ist die Mikroskopbetrachtungsvorrichtung 100 mit einem Mikroskopbetrachtungsbehälter 103, der die Probe aufnimmt, einem XY-Tisch 104, der den Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 in X- und in Y-Richtung bewegt, und einem Z-Achsen-Einstellmechanismus 105, der die Objektivlinse 102 in Z-Achsenrichtung bewegt, versehen. Es sei bemerkt, dass eine Antriebsquelle, welche den XY-Tisch 104 und den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 antreibt, nicht dargestellt ist.
  • Die Lichtquelle 101 erzeugt externes Licht (Anregungslicht). Wenn die Probe mit dem erzeugten Anregungslicht bestrahlt wird, erzeugt sie Fluoreszenzlicht oder Raman-Licht (Raman-gestreutes Licht). Das heißt, dass die Lichtquelle 101 das Anregungslicht mit einer Wellenlänge erzeugt, wodurch die Probe veranlasst werden kann, das Fluoreszenzlicht oder das Raman-Licht bei der Bestrahlung zu erzeugen. Diese Lichtquelle 101 ist bekannt, und es kann beispielsweise ein Krypton-(Kr)-Ionenlaser, ein Neodym-(Nd)-Laser, ein Argon-(Ar)-Ionenlaser, ein YAG-Laser, ein Stickstofflaser, ein Saphirlaser oder dergleichen als Lichtquelle 101 verwendet werden.
  • Der Winkel des von der Lichtquelle 101 erzeugten Anregungslichts wird durch die Spiegel 114b und 114a geändert, und es wird durch die Strahlteiler 107c und 107a zur Objektivlinse 102 emittiert. Die Objektivlinse 102 weist mehrere Linsen auf und bewirkt das Konvergieren des Anregungslichts, so dass der Brennpunkt des emittierten Anregungslichts mit der Probe (nicht dargestellt) ausgerichtet ist, die in den Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 aufgenommen ist.
  • Dieser Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 ist auf dem XY-Tisch 104 installiert. Der XY-Tisch 104 bewegt den Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 in X-Richtung und in Y-Richtung, welche die horizontalen Richtungen sind, um seine Position in horizontaler Richtung (X-Richtung und Y-Richtung) einzustellen. Zusätzlich wird die Objektivlinse 102 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 in vertikaler Richtung (in Z-Achsenrichtung) bewegt. Auf diese Weise wird der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 durch den XY-Tisch 104 eingestellt, so dass die darin enthaltene Probe eine vorgegebene Position auf der horizontalen Ebene in Bezug auf die Objektivlinse 102 erreicht, und die Objektivlinse 102 wird durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 in vertikaler Richtung bewegt, so dass der Brennpunkt des Anregungslichts mit der vorgegebenen Position der Probe ausgerichtet wird. Das heißt, dass die Einstellung so ausgeführt wird, dass die Position der als Messziel dienenden Probe ein Gebiet erreicht, in dem das Licht durch die Objektivlinse 102 konzentriert wird. In dieser Zeichnung sind der XY-Tisch 104 und der Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 voneinander getrennt dargestellt, es kann jedoch auch dafür gesorgt werden, dass der XY-Tisch 104 die Funktion des Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 aufweist. In diesem Fall kann dafür gesorgt werden, dass sich der XY-Tisch 104 beispielsweise in drei Richtungen bewegen kann, einschließlich der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung.
  • Wenn die Probe im Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, erzeugt die Probe das Fluoreszenzlicht (oder das Raman-gestreute Licht) abhängig von der Konfiguration. Das erzeugte Fluoreszenzlicht (oder das Raman-gestreute Licht) erreicht ein Beugungsgitter 106 über die Strahlteiler 107a und 107c und fällt ferner über das Filter 108 und die Linse 112 auf den Detektor 109.
  • Es kann ein beliebiger spektroskopischer Detektor als Detektor 109 verwendet werden, solange der Detektor das Fluoreszenzlicht (oder das Raman-gestreute Licht) detektieren kann. Beispielsweise können abhängig von der Anzahl der im Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 aufgenommenen Proben und ihrer Anordnung ein oder mehrere eindimensionale oder zweidimensionale Detektoren als Detektor 109 verwendet werden. Beispiele des spektroskopischen Detektors umfassen einen CCD-(ladungsgekoppelte Vorrichtung)-Bildsensor, einen CMOS-(komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter)-Bildsensor und einen Bildsensor eines anderen hochempfindlichen Elements (in der Art einer Lawinenphotodiode).
  • Der Detektor 109 weist vorzugsweise einen Photoelektronenvervielfachermechanismus, beispielsweise einen Bildverstärker, auf, um eine Verringerung der Empfindlichkeit zu verhindern, die mit einer Erhöhung der Detektionsgeschwindigkeit einhergeht. Zusätzlich ist der Detektor 109 vorzugsweise mit einem Speicher hoher Kapazität versehen, der in der Lage ist, direkt Bildinformationen des Raman-gestreuten Lichts oder dergleichen aufzuzeichnen. Dementsprechend kann eine Analyse mit einer hohen Geschwindigkeit ohne Verwendung eines Kabels, einer Platine, eines Computers oder dergleichen ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Betrachtungsvorrichtung 100 ferner mit einem Bildpufferspeicher versehen sein, um einen durch den Detektor 109 beobachteten Wert aufzuzeichnen. Zusätzlich kann die Betrachtungsvorrichtung 100 mit einer Ausgabevorrichtung (beispielsweise einem Computer) verbunden werden, die dafür ausgelegt ist, den vom Detektor 109 beobachteten Wert zu digitalisieren und auszugeben.
  • Die in 1 dargestellte Betrachtungsvorrichtung 100 hat die Funktion einer Hellfeldbetrachtung, wenngleich sie nicht speziell darauf beschränkt ist.
  • Die Lichtquelle 110 für die Hellfeldbetrachtung ist beispielsweise unter Verwendung einer LED ausgelegt. Die Objektivlinse 102 wird über die Linse 113 und die Strahlteiler 107b und 107a mit LED-Licht von der Lichtquelle 110 bestrahlt. Die Probe im Mikroskopbetrachtungsbehälter 102 wird mit dem von der Objektivlinse 102 emittierten LED-Licht bestrahlt. Das von der Probe reflektierte LED-Licht fällt auf den Detektor 111 zur Hellfeldbetrachtung über die Objektivlinse 102 und die Strahlteiler 107a und 107b. Ein zweidimensionaler Detektor wird als Detektor 111 verwendet. Beispielsweise wird ein CCD-Bildsensor oder ein CMOS-Bildsensor als Detektor 111 verwendet.
  • Ein zu betrachtender Abschnitt wird in der Probe durch die Hellfeldbetrachtung spezifiziert, und der spezifizierte Abschnitt kann dementsprechend beispielsweise mit dem Anregungslicht bestrahlt werden, und es kann das im spezifizierten Abschnitt erzeugte Fluoreszenzlicht (oder das Raman-gestreute Licht) detektiert werden.
  • Die in der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung beschriebene Probe wird durch ein flüssiges Immersionsmedium, das in den Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 aufgenommen ist, mit dem Anregungslicht bestrahlt. Auf diese Weise wird die Objektivlinse 102 in vertikaler Richtung bewegt (eingestellt), so dass beispielsweise der Brennpunkt des Anregungslichts unter Berücksichtigung des Brechungsindex des flüssigen Immersionsmediums mit einer gewünschten Position der Probe ausgerichtet wird.
  • Die in 1 dargestellte Betrachtungsvorrichtung 100 dient als Beispiel, und es können daran abhängig vom Objekt und/oder einer erforderlichen Genauigkeit einer Betrachtungsvorrichtung verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Beispielsweise kann auch ein Keilfilter, ein Kurzpassfilter, ein Langpassfilter oder dergleichen als Filter ausgewählt werden. Zusätzlich können der Strahlteiler, der Spiegel, die Linse und das Beugungsgitter, die vorstehend beschrieben wurden, auch fortgelassen werden oder neu hinzugefügt werden, falls dies erforderlich ist.
  • Als nächstes werden die Objektivlinse 102 und der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103, die vorstehend bereits beschrieben wurden, mit Bezug auf die 2(A) bis 2(C) und 3 beschrieben.
  • 2(A) ist eine Außenansicht, welche das äußere Erscheinungsbild der Objektivlinse 102 zeigt, und 2(B) ist eine Schnittansicht des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103. 2(C) ist eine Draufsicht des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103 bei Betrachtung von der Seite der Objektivlinse 102 aus. Zusätzlich ist 3 ein erklärendes Diagramm zum Beschreiben eines übereinstimmenden Zustands zwischen der Objektivlinse 102 und dem Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 während einer Betrachtung. Es sei bemerkt, dass 3 kein flüssiges Immersionsmedium zeigt, das in den Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 abgegeben und diesem hinzugefügt wurde, um die Beschreibung zu erleichtern.
  • In 2(A) gibt ein Pfeil A in der durchgezogenen Linie die Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts an und gibt ein Pfeil B in der gestrichelten Linie beispielsweise die Reflexionsrichtung des Fluoreszenzlichts an. Das heißt, dass der Pfeil A angibt, dass das Anregungslicht von den in 1 dargestellten Strahlteilern 107a in 2(A) von oben nach unten emittiert wird. Zusätzlich gibt der Pfeil B an, dass das Fluoreszenzlicht in 2(A) von unten nach oben reflektiert wird. In den anderen Darstellungen gibt der Pfeil A in der durchgezogenen Linie die Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts an und gibt der Pfeil B in der gestrichelten Linie in der gleichen Weise die Reflexionsrichtung des Fluoreszenzlichts (oder des Raman-gestreuten Lichts) an.
  • Die Objektivlinse 102 ist ein Linsentubus, der sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts (Pfeil A) erstreckt, und sie umfasst einen zylindrischen Gehäuseabschnitt (nachfolgend in einigen Fällen auch als säulenförmiger Gehäuseabschnitt bezeichnet) 201, der sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts erstreckt, und einen konischen Gehäuseabschnitt 200, der sich ähnlich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts erstreckt. Die äußere Form des zylindrischen Gehäuseabschnitts 201 ist zylindrisch, wie 2(A) entnommen werden kann. Dabei hat der konische Gehäuseabschnitt 200 eine äußere Form, die entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts dünner wird. Der zylindrische Gehäuseabschnitt 201 und der konische Gehäuseabschnitt 200 sind miteinander gekoppelt, und mehrere Linsen sind auf der Innenfläche davon bereitgestellt, wenngleich keine besondere Beschränkung darauf besteht. Die Brennweite der Objektivlinse 102 wird durch Kombinieren der mehreren Linsen definiert. Zusätzlich gibt 202 das distale Ende der Objektivlinse 102 in 2(A) an, und es ist auch eine Linse am distalen Ende 202 bereitgestellt, wenngleich keine besondere Beschränkung darauf besteht. Ferner gibt 203 die Mittelachse der Objektivlinse 102 in 2(A) an. Mit anderen Worten ist der Brennpunkt der Objektivlinse 102 auf die Mittelachse 203 gelegt.
  • Die 2(B) und 2(C) sind eine Schnittansicht und eine Draufsicht, welche die Konfiguration des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103 zeigen. Der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 ist unter Verwendung einer Struktur ausgebildet, welche gemäß dieser Ausführungsform mehrere Abschnitte aufweist. Das heißt, dass die Struktur mit einem plattenförmigen transparenten Abschnitt 207, von dem das Anregungslicht durchgelassen werden kann, einem ringförmigen Abschnitt 204, der eine trapezförmige Querschnittsform aufweist, wobei eine kurze Seite des Trapezoids der Oberseite gegenübersteht und eine lange Seite an einer Hauptfläche des transparenten Abschnitts 207 befestigt ist, einem ringförmigen Abschnitt 208, der eine viereckige Querschnittsform aufweist und eine Seite aufweist, die an einer rückseitigen Fläche des transparenten Abschnitts 206 befestigt ist, und einem plattenförmigen Abschnitt 211, der an einer anderen Seite (der der einen Seite gegenüberliegenden Seite) des ringförmigen Abschnitts 208 befestigt ist, versehen ist. Die Probe 212 ist während der Betrachtung am plattenförmigen Abschnitt 211 befestigt. Zusätzlich ist die kurze Seite des ringförmigen Abschnitts 204 geöffnet. In den 2(B) und 2(C) ist die innere Fläche des ringförmigen Abschnitts 204 mit 206 bezeichnet. Es sei bemerkt, dass der ringförmige Abschnitt 204 nachstehend in einigen Fällen als ringförmiger Abschnitt 204 oder als ringförmiger vorstehender Abschnitt 204 bezeichnet wird. Ähnlich werden in einigen Fällen der ringförmige Abschnitt 208 als ringförmiger Abschnitt 204 und der plattenförmige Abschnitt 211 als plattenförmiger Abschnitt 211 bezeichnet.
  • Weil die lange Seite des ringförmigen Abschnitts 204 an der Hauptfläche des plattenförmigen transparenten Abschnitts 207 befestigt ist, ist durch den ringförmigen Abschnitt 204 ein Raum (Gebiet) 209 gebildet, worin sich die kurze Seite des ringförmigen Abschnitts 204 öffnet. Zusätzlich ist durch den ringförmigen Abschnitt 208, den transparenten Abschnitt 207 und den plattenförmigen Abschnitt 211 ein geschlossener Raum (ein geschlossenes Gebiet) 210 gebildet, wie anhand der 2(B) und 2(C) verständlich ist. Die Probe 212 wird im Gebiet 210 untergebracht, und das flüssige Immersionsmedium wird durch Abgeben vor dem Ausführen der Betrachtung in das Gebiet 209 eingebracht. Zusätzlich ist es wünschenswert, das Gebiet 210 vor dem Ausführen der Betrachtung mit einem flüssigen Immersionsmedium zu füllen. In diesem Fall kann das flüssige Immersionsmedium, mit dem das Gebiet 210 gefüllt wird, das gleiche Material wie das im Gebiet 209 abgegebene flüssige Immersionsmedium sein, oder das Gebiet 210 kann bei Verwendung eines anderen Materials mit einem flüssigen Immersionsmedium gefüllt werden. Wenn die Probe 212 beispielsweise eine biologische Probe ist, wird erwogen, das Gebiet 210 mit einem Material zu füllen, das als flüssiges Immersionsmedium für den lebenden Körper geeignet ist, und es wird ein Material eines flüssigen Immersionsmediums, wodurch sich die Auflösung verbessern lässt, in das Gebiet 209 abgegeben.
  • In den 2(B) und 2(C) gibt 205 die Mittelachse des ringförmigen Abschnitts 204 an. Mit anderen Worten ist die Mittelachse der Struktur, die den Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 bildet, mit 205 bezeichnet. Die Probe 212 wird an einer Position befestigt, durch welche die Mittelachse 205 hindurchtritt.
  • Das flüssige Immersionsmedium wird durch Abgabe vor der Betrachtung in das vom ringförmigen Abschnitt 204 umgebene Gebiet 209 eingebracht. Anschließend wird der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 durch den XY-Tisch 104 (1) in horizontaler Richtung bewegt, so dass die Mittelachse 203 der Objektivlinse 102 und die Mittelachse (die Mittelachse des ringförmigen Abschnitts 204) 205 der Struktur miteinander übereinstimmen. Anschließend wird die Objektivlinse 102 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 bewegt, so dass das distale Ende 202 der Objektivlinse 102 in das vom ringförmigen Abschnitt 204 umgebene Gebiet 209 eingeführt wird.
  • Zu dieser Zeit wird die Brennweite der Objektivlinse entsprechend ihrer Spezifikation definiert und wird demgemäß der Arbeitsabstand der Objektivlinse 102 in Bezug auf die Probe 212 festgelegt. Mit anderen Worten wird der Abstand zwischen der Probe 212 und der Objektivlinse 102 definiert, wenn die Objektivlinse 102 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 eingestellt wird. Wenn die Objektivlinse 102 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 in vertikaler Richtung bewegt wird, werden die Höhe und die Länge der kurzen Seite des ringförmigen Abschnitts 204 so festgelegt, dass die Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 der Objektivlinse 102 und des ringförmigen Abschnitts 204 gemäß dieser Ausführungsform einander berühren. Dabei wird der Kontakt so hergestellt, dass der gesamte Umfang des ringförmigen Abschnitts 204 in Kontakt mit der Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 steht. Dementsprechend wird das in das vom ringförmigen Abschnitt 204 umgebene Gebiet 209 eingebrachte flüssige Immersionsmedium durch die Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 der Objektivlinse 102, des ringförmigen Abschnitts 204 und des transparenten Abschnitts 207 eingeschlossen. Demgemäß ist das flüssige Immersionsmedium selbst dann eingeschlossen, wenn eine Betrachtung über einen langen Zeitraum ausgeführt wird, so dass seine Verdampfung verhindert werden kann. Zusätzlich wird das Hinzufügen des flüssigen Immersionsmediums durch einmalige Abgabe vor der Messung ausgeführt, so dass ein Zufuhr- und Abzugmechanismus nicht erforderlich ist und eine Größenverringerung erreicht werden kann.
  • Der ringförmige Abschnitt 204 wird gemäß dieser Ausführungsform unter Verwendung eines elastischen Materials mit einer elastischen Kraft gebildet. Wenn die Objektivlinse 102 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 in vertikaler Richtung eingestellt wird, wird die Höhe des ringförmigen Abschnitts 204 oder dergleichen so festgelegt, dass der ringförmige Abschnitt 204 durch die Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 der Objektivlinse 102 gedrückt und verformt wird. Wenn demgemäß die vertikale Richtung der Objektivlinse 102 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 eingestellt wird und die Objektivlinse 102 und der ringförmige Abschnitt 204 des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103 einander berühren, wird der ringförmige Abschnitt 204 entlang der Form der Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 verformt, wie in 3 dargestellt ist. Dadurch kann die Einschließwirkung weiter verbessert werden. Zusätzlich können die Objektivlinse 102 und die Probe 212 in jeder Richtung der XYZ-Achsen fein eingestellt werden, während der eingeschlossene bzw. gedichtete Zustand beibehalten wird, weil ein elastisches Material verwendet wird. Insbesondere ist eine sehr genaue Positionierung in der Größenordnung von Mikrometern oder Nanometern erforderlich, wenn die als Betrachtungsziel dienende Probe 212 mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, so dass die Feineinstellung wesentlich ist, was durch Ausdehnung und Kontraktion (Verformung) des elastischen Körpers gelöst wird.
  • Beispiele des elastischen Materials umfassen Gummi, Nitrilgummi, hydrierten Nitrilgummi, Fluorgummi, Silikongummi, Ethylen-Propylen-Gummi, Chloroprengummi, Acrylgummi, Butylgummi, Urethangummi, Naturgummi, Fluorharz, Teflon (PTFE), chlorosulfonierten Polyethylengummi und Epichlorohydringummi als thermoplastisches Elastomer.
  • Das Gebiet 209, in das das flüssige Immersionsmedium eingebracht ist, und das Gebiet (die Probenkammer) 210, worin die Probe 212 untergebracht ist, sind gemäß dieser Ausführungsform durch den plattenförmigen transparenten Abschnitt 207 isoliert. Es ist auch möglich, Glas, Quarz und ein Kunststoffmaterial in der Art von Acryl, das eine hohe Transparenz bei der Wellenlänge der Lichtquelle aufweist, für den plattenförmigen transparenten Abschnitt 207 zu verwenden. Auf diese Weise kann die Probe 212 durch die Verwendung des transparenten Materials wirksam mit dem Anregungslicht von der Lichtquelle 101 bestrahlt werden. Zusätzlich kann durch Bereitstellen des ringförmigen Abschnitts 204 verhindert werden, dass die Objektivlinse mit der als Betrachtungsziel dienenden Probe zusammenstößt, und es kann dadurch verhindert werden, dass beispielsweise die Objektivlinse, die kostspielig ist, zerkratzt wird. Ferner ist es auch möglich, die Probenkammer 210 mit dem für die Probe 212 geeigneten flüssigen Immersionsmedium zu füllen, wie zuvor beschrieben wurde.
  • (Ausführungsform 2)
  • Die 4(A) und 4(B) sind Konfigurationsdiagramme eines Mikroskopbetrachtungsbehälters und einer Objektivlinse gemäß Ausführungsform 2.
  • Ausführungsform 2 ähnelt Ausführungsform 1, so dass hauptsächlich Unterschiede zwischen ihnen beschrieben werden. In den 4(A) und 4(B) bezeichnet 400 eine Objektivlinse, die eine ähnliche Konfiguration hat wie die in 2(A) dargestellte Objektivlinse 102. Ein Unterschied gegenüber der in 2(A) dargestellten Objektivlinse 102 besteht darin, dass das distale Ende 202 der Objektivlinse 400 in den 4(A) und 4(B) flach ist. Die anderen Teile gleichen jenen der in 2(A) dargestellten Objektivlinse 102. Zusätzlich bezeichnet 403 in den 4(A) und 4(B) einen Mikroskopbetrachtungsbehälter, dessen Aufbau ebenso konfiguriert ist wie jener des in 2(B) dargestellten Mikroskopbetrachtungsbehälters 103, abgesehen davon, dass sich das Material des ringförmigen Abschnitts 204 davon unterscheidet.
  • Die 4(A) und 4(B) zeigen einen Zustand vor der Betrachtung, und insbesondere zeigt 4(A) den Zustand, bei dem ein flüssiges Immersionsmedium unter Verwendung einer Abgabespitze in das vom ringförmigen Abschnitt 204 umgebene Gebiet 209 abgegeben und diesem zugeführt wird. In den 4(A) und 4(B) bezeichnet 402 die Abgabespitze, die dafür ausgelegt ist, das flüssige Immersionsmedium abzugeben, und bezeichnet 401 das flüssige Immersionsmedium, das durch Abgabe hinzugefügt wird.
  • Wenn die Betrachtung unter Verwendung des flüssigen Immersionsmediums mit der Objektivlinse 400 ausgeführt wird, welche das flache distale Ende 202 aufweist, ist es wünschenswert, dass die Höhe der Flüssigkeitsoberfläche des hinzugefügten flüssigen Immersionsmediums 401 über dem Scheitelpunkt (der Höhe) des ringförmigen Abschnitts 204 liegt, wie in 4(A) dargestellt ist. Dies ist möglich, wenn die Flüssigkeitsoberfläche unter Verwendung der Oberflächenspannung des flüssigen Immersionsmediums 401 höher gelegt wird als der Scheitelpunkt des ringförmigen Abschnitts 204 (konvexen Meniskus).
  • Wie in 4(A) dargestellt ist, werden die Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums 401 und das flache distale Ende 202 der Objektivlinse zuerst in Kontakt miteinander gebracht, wenn die Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums 401 höher gelegt wird, beispielsweise wenn die Objektivlinse durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 (1) in vertikaler Richtung (Abwärtsbewegung in den 4(A) und 4(B)) bewegt wird, während die Mittelachsen 203 und 205 ausgerichtet sind. Demgemäß wird die Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums 401 in Kontakt mit dem distalen Ende 202 der Objektivlinse 400 gebracht, ohne dass dazwischen Luft aufgenommen wird. Dadurch kann das flüssige Immersionsmedium 401, wie in Ausführungsform 1 beschrieben, eingeschlossen werden, ohne dass zwischen der Probe 212 und der Objektivlinse 400 Luftblasen aufgenommen werden. Deshalb wird gemäß dieser Ausführungsform ein Material mit einer geringen Affinität mit dem flüssigen Immersionsmedium 401 für den ringförmigen Abschnitt 204 verwendet. Der Kontaktwinkel, welcher der Winkel zwischen der Innenfläche 206 des ringförmigen Abschnitts 204 und der Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums 401 ist, wird groß, wenn die Affinität dazwischen auf einen niedrigen Wert gelegt wird. Wenn beispielsweise Wasser als das flüssige Immersionsmedium 401 verwendet wird, wird eine Fluoralkylgruppe oder dergleichen, die Fluor enthält, in den ringförmigen Abschnitt 204 eingebracht. Auf diese Weise kann der Kontaktwinkel durch die Verwendung eines Materials mit einer geringen Affinität mit Wasser, welches das flüssige Immersionsmedium 401 ist, für den ringförmigen Abschnitt 204 erhöht werden. Es sei bemerkt, dass die Verringerung der Affinität eine Erhöhung der hydrophoben Eigenschaft bedeutet, wenn Wasser als das flüssige Immersionsmedium 401 verwendet wird.
  • Wenn Wasser als das flüssige Immersionsmedium 401 verwendet wird und der ringförmige Abschnitt 204 aus einem Material mit einer hohen Affinität mit Wasser gebildet ist, wird der Kontaktwinkel gering und bildet das flüssige Immersionsmedium 401 eine Flüssigkeitsoberfläche mit einem konkaven Meniskus, wie in 4(B) dargestellt ist. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass Luftblasen in das flüssige Immersionsmedium 401 zwischen der Probe 212 und der Objektivlinse 400 eingemischt werden, wenn die Objektivlinse 401 in Kontakt gebracht wird, so dass es schwierig sein kann, eine gewünschte Betrachtung auszuführen. Es sei bemerkt, dass die Innenfläche 206 beispielsweise mit einem Material beschichtet werden kann, das eine geringe Affinität mit dem flüssigen Immersionsmedium aufweist, statt den ringförmigen Abschnitt 204 unter Verwendung des Materials mit der geringen Affinität zu bilden. Auf diese Weise kann auch der Kontaktwinkel vergrößert werden.
  • Ferner kann das Einmischen von Luftblasen unter Verwendung des zweidimensionalen Detektors 111 (1) für die Ausführung der Hellfeldbetrachtung erfasst werden. In diesem Fall kann dafür gesorgt werden, dass beispielsweise normale Bildinformationen vorab erfasst werden und das Einmischen von Luftblasen auf der Grundlage von Unterschieden gegenüber diesen Informationen bestimmt wird. Dabei können die in 1 dargestellte Betrachtungsvorrichtung und eine arithmetische Verarbeitungsfunktion kombiniert werden, kann die Differenz gegenüber den normalen Bildinformationen als binäre Informationen ausgedrückt werden und kann das Vorhandensein von Luftblasen automatisch bestimmt werden.
  • Wenn die jeweiligen Mittelachsen der Objektivlinse und der Struktur ausgerichtet sind, wird die Struktur mit dem flüssigen Immersionsmedium gefüllt und wird durch Einstellen der Z-Achse, wie vorstehend beschrieben wurde, eine hermetische Dichtung vorgenommen, so dass die Verdampfung und das Kondensieren des flüssigen Immersionsmediums verhindert werden können, während verhindert wird, dass sich die Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums auf die optische Achse ausdehnt.
  • (Ausführungsform 3)
  • Wie in 4(A) dargestellt ist, wird das flüssige Immersionsmedium 401 derart hinzugefügt, dass seine Flüssigkeitsoberfläche genau so hoch oder höher liegt als der Scheitelpunkt der Struktur des Mikroskopbetrachtungsbehälters 403, d. h. genau so hoch oder höher als der ringförmige Abschnitt 204. Ferner fließt das flüssige Immersionsmedium 401 aus dem Mikroskopbetrachtungsbehälter 403 über, wenn die Objektivlinse 400 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 entlang den Mittelachsen 203 und 205 in Z-Achsenrichtung bewegt wird und das flüssige Immersionsmedium 401 durch die Objektivlinse 400 und den Mikroskopbetrachtungsbehälter 403 eingeschlossen wird. Es besteht eine Möglichkeit, dass das überfließende flüssige Immersionsmedium 401 die Oberfläche des Mikroskopbetrachtungsbehälters 403 und das Innere der Betrachtungsvorrichtung 100 oder der Objektivlinse 400 verunreinigt. Gemäß Ausführungsform 3 kann die durch das Überfließen des flüssigen Immersionsmediums 401 hervorgerufene Verunreinigung verhindert werden.
  • Die 5(A) und 5(B) sind Konfigurationsdiagramme, welche die jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 3 zeigen. In den 5(A) und 5(B) hat die Objektivlinse 400 die gleiche Konfiguration wie die Objektivlinse 400 (4(A)), die in Ausführungsform 2 beschrieben wurde, so dass auf ihre Beschreibung hier verzichtet wird. Ausführungsform 3 unterscheidet sich in Bezug auf die Konfiguration eines Mikroskopbetrachtungsbehälters 500 von Ausführungsform 2. 5(A) zeigt einen Zustand, bevor die Objektivlinse 400 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 zum Mikroskopbetrachtungsbehälter 500 bewegt wird, und 5(B) zeigt einen Zustand, in dem die Objektivlinse 400 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 bewegt wird, so dass die Objektivlinse 400 und der Mikroskopbetrachtungsbehälter 500 einander berühren. Es sei bemerkt, dass die 5(A) und 5(B) kein flüssiges Immersionsmedium zeigen. Zusätzlich sind die 6(A) und 6(B) perspektivische Ansichten des Zustands aus 5(A). Insbesondere ist ein Querschnitt des Mikroskopbetrachtungsbehälters 500 in der perspektivischen Ansicht aus 6(A) dargestellt. Als nächstes wird Ausführungsform 3 mit Bezug auf die 5(A) bis 6(B) beschrieben.
  • Gemäß dieser Ausführungsform ist ferner ein ringförmiger Abschnitt (zweiter Ringabschnitt) außerhalb eines in Ausführungsform 2 beschriebenen ringförmigen Abschnitts (des ersten Ringabschnitts) bereitgestellt. Das heißt, dass der Mikroskopbetrachtungsbehälter 501 einen ringförmigen Abschnitt 502 mit einer trapezförmigen Querschnittsform und einen außerhalb des ringförmigen Abschnitts 502 im plattenförmigen transparenten Abschnitt 207, wie in Ausführungsform 1 oder 2 beschrieben, bereitgestellten ringförmigen Abschnitt 501 aufweist. Es sei bemerkt, dass 208, 210 bis 211 in den 5(A) und 5(B) die gleichen Teile wie in Ausführungsform 1 oder 2 angeben und dass daher auf ihre Beschreibung verzichtet wird.
  • Der ringförmige Abschnitt 502, der die trapezförmige Querschnittsform aufweist, entspricht dem vorstehend beschriebenen ringförmigen Abschnitt 204. Der ringförmige Abschnitt 501 hat eine Querschnittsform in Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks, wenngleich sie nicht besonders darauf beschränkt ist, wobei eine kurze Seite davon am plattenförmigen transparenten Abschnitt 207 befestigt ist. Das heißt, dass ein Scheitelpunkt des gleichschenkligen Dreiecks in eine Richtung vorsteht, die der Richtung des Anregungslichts A entgegengesetzt ist. Das Zentrum des ringförmigen Abschnitts (nachstehend auch als äußerer ringförmiger Abschnitt bezeichnet) 501, der außerhalb des ringförmigen Abschnitts 502 bereitgestellt ist, ist so eingerichtet, dass es mit dem Zentrum des ringförmigen Abschnitts 502 zusammenfällt. Auf diese Weise ist ein Raum (Gebiet) 503, der vom ringförmigen Abschnitt 502 umgeben ist, in einen Raum (ein Gebiet) 504 aufgenommen, der vom äußeren ringförmigen Abschnitt 501 umgeben ist. Zusätzlich ist zwischen dem ringförmigen Abschnitt 502 und dem äußeren ringförmigen Abschnitt 501 eine ringförmige Rille 505 ausgebildet. Es sei bemerkt, dass der ringförmige Abschnitt 502 zum Vergleich mit dem äußeren ringförmigen Abschnitt 501 in einigen Fällen auch als innerer ringförmiger Abschnitt 502 bezeichnet wird.
  • Das flüssige Immersionsmedium wird in das vom inneren ringförmigen Abschnitt 502 umgebene Gebiet 503 abgegeben. Dementsprechend wird das flüssige Immersionsmedium 401 so hinzugefügt, dass ihre Flüssigkeitsoberfläche ähnlich dem flüssigen Immersionsmedium 401, wie in 4(A) dargestellt, über den Scheitelpunkt des inneren ringförmigen Abschnitts 502 vorsteht. Anschließend wird die Objektivlinse 400 durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 für die Betrachtung zu einer Seite des Mikroskopbetrachtungsbehälters 500 bewegt.
  • Wenn die Objektivlinse 400 auf diese Weise bewegt wird, wird eine Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 der Objektivlinse 400 in Kontakt mit den ringförmigen Abschnitten 502 und 501 gebracht und wird das distale Ende 202 der Objektivlinse 400 in das vom inneren ringförmigen Abschnitt 502 umgebene Gebiet 503 eingeführt, wie in 5(B) dargestellt ist. Dabei wird der innere ringförmige Abschnitt 502 in Kontakt mit einem ersten konischen Abschnitt 200a auf der Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 gebracht und wird der äußere ringförmige Abschnitt 501 in Kontakt mit einem zweiten konischen Abschnitt 200b auf der Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 gebracht. Jeder der ringförmigen Abschnitte 501 und 502 wird gemäß dieser Ausführungsform auch unter Verwendung eines Materials mit einer elastischen Kraft gebildet. Demgemäß wird die Form des in Kontakt mit dem ersten konischen Abschnitt 200a gebrachten ringförmigen Abschnitts 502 so geändert, dass sie mit der Form des ersten konischen Abschnitts 200a übereinstimmt. Das heißt, dass seine Querschnittsform gegenüber der Trapezform geändert wird. Ähnlich wird die Form des in Kontakt mit dem zweiten konischen Abschnitt 200b gebrachten ringförmigen Abschnitts 501 geändert, so dass sie mit der Form des zweiten konischen Abschnitts 200b übereinstimmt. Auf diese Weise wird das flüssige Immersionsmedium zuverlässiger durch den Mikroskopbetrachtungsbehälter 500 und die Außenfläche der Objektivlinse 400 eingeschlossen.
  • Wenngleich dies nicht dargestellt ist, fließt das flüssige Immersionsmedium, das in das vom inneren ringförmigen Abschnitt 502 umgebene Gebiet 503 hinzugegeben wird, durch das Einführen des distalen Endes 202 der Objektivlinse 400 über und in die ringförmige Rille 505, die zwischen dem inneren ringförmigen Abschnitt 502 und dem äußeren ringförmigen Abschnitt 501 ausgebildet ist. Dementsprechend wird das Überlaufen des flüssigen Immersionsmediums aus dem vom inneren ringförmigen Abschnitt 501 umgebenen Gebiet 503 erlaubt, so dass verhindert werden kann, dass das flüssige Immersionsmedium in die Objektivlinse 400 eintritt. Zusätzlich wird das aus dem Gebiet 503 überlaufende flüssige Immersionsmedium in der Rille 505 gesammelt, so dass die Verunreinigung der Oberfläche des Mikroskopbetrachtungsbehälters 500 und der Betrachtungsvorrichtung 100 verhindert werden kann.
  • Der äußere ringförmige Abschnitt 501 ist gemäß dieser Ausführungsform dafür ausgelegt, in Kontakt mit dem zweiten konischen Abschnitt 200b gebracht zu werden, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der äußere ringförmige Abschnitt 501 wird nicht unbedingt in Kontakt mit der Außenfläche der Objektivlinse 400 gebracht. In diesem Fall wird das überlaufende flüssige Immersionsmedium auch in der Rille 505 gesammelt, so dass die durch das Überlaufen des flüssigen Immersionsmediums hervorgerufene Verunreinigung verhindert werden kann.
  • (Ausführungsform 4)
  • 7 ist eine Schnittansicht einer Konfiguration eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 4. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Zweckmäßigkeit für einen Betrachter (Bediener), der die Mikroskopbetrachtung ausführt, verbessert werden. Der Mikroskopbetrachtungsbehälter gemäß dieser Ausführungsform hat eine ähnliche Konfiguration wie der gemäß Ausführungsform 3 beschriebene Mikroskopbetrachtungsbehälter 500, so dass hier hauptsächlich Unterschiede dazwischen beschrieben werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird ein flüssiges Immersionsmedium 701 in halbfester Form in das Gebiet 503 (siehe die 5(A) und 5(B)) eingebracht, das vom inneren ringförmigen Abschnitt 502 umgeben ist. Hier bedeutet die halbfeste Form einen gelartigen Zustand. Das flüssige Immersionsmedium 701 in halbfester Form wird vorab in das Gebiet 503 eingebracht, und es wird eine Schicht 702 an einem Scheitelpunkt 501a des äußeren ringförmigen Abschnitts 501 befestigt. Dabei ist es wünschenswert, die Oberfläche des flüssigen Immersionsmediums 701 in halbfester Form höher zu legen als den Scheitelpunkt des inneren ringförmigen Abschnitts 502, um das Einmischen von Luftblasen zu verhindern. Zusätzlich ist es aus Gesichtspunkten der Wartung, Lagerung und Luftdichtigkeit wünschenswert, die Schicht 702 am gesamten Umfang des äußeren ringförmigen Abschnitts 501 am Scheitelpunkt 501a zu befestigen.
  • Ein Material mit einer hohen Luftdichtigkeit wird für die Schicht 702 verwendet. Beispielsweise wird eine Aluminiumschicht als die Schicht 702 verwendet und unter Verwendung einer Klebedichtung am äußeren ringförmigen Abschnitt 501 befestigt. Alternativ kann ein Harzmaterial in der Art von Polyethylen für die Schicht 702 verwendet werden und unter Verwendung einer thermischen Haftung am äußeren ringförmigen Abschnitt 501 befestigt werden.
  • Ein Lieferant, der einen Mikroskopbetrachtungsbehälter 700 bereitstellt, bringt das flüssige Immersionsmedium 701 in halbfester Form vorab in das Gebiet 503 ein, befestigt die Schicht 702 am äußeren ringförmigen Abschnitt 501 und stellt dann den Mikroskopbetrachtungsbehälter 700 bereit. Dabei wird der Mikroskopbetrachtungsbehälter 700 mit der befestigten Schicht 702 bereitgestellt, nachdem bestätigt wurde, dass keine Luftblasen in das flüssige Immersionsmedium 701 in halbfester Form eingemischt wurden. Inzwischen sorgt beispielsweise der Betrachter, der die Mikroskopbetrachtung ausführt, dafür, dass die Probe 212 in den bereitgestellten Mikroskopbetrachtungsbehälter 700 aufgenommen wird und führt dann die Betrachtung durch. Auf diese Weise kann der Betrachter die Betrachtung vornehmen, ohne Arbeiten in Bezug auf die Abgabe und das Hinzufügen einer erforderlichen Menge des flüssigen Immersionsmediums auszuführen, während das Einmischen von Luftblasen verhindert wird, wodurch die Zweckmäßigkeit für den Betrachter verbessert wird.
  • Die Betrachtung erfolgt derart, dass der Mikroskopbetrachtungsbehälter 700, worin die Probe 212 aufgenommen ist, am XY-Tisch 104 befestigt wird und die Objektivlinse 400 unter Verwendung des Z-Achsen-Einstellmechanismus 105 bewegt wird, um zu bewirken, dass ihr distales Ende 202 in das flüssige Immersionsmedium 701 in halbfester Form eingeführt wird, während die Mittelachsen 203 und 205 bei der vom Betrachter ausgeführten Betrachtung ausgerichtet werden. Der Betrachter entfernt die Schicht 702 während der Betrachtung vom äußeren ringförmigen Abschnitt 501 (zieht sie ab). Alternativ kann die Schicht 702 von der Objektivlinse 400 durchstoßen werden.
  • Wenngleich 7 das Beispiel zeigt, bei dem die Schicht 702 am äußeren ringförmigen Abschnitt 501 befestigt ist, kann die Schicht 702 auch auf der kurzen Seite des inneren ringförmigen Abschnitts 502 befestigt werden. Das heißt, dass die Schicht 702 so eingerichtet werden kann, dass sie dem transparenten Abschnitt 207 gegenübersteht, so dass das flüssige Immersionsmedium in halbfester Form, mit dem das vom ringförmigen Abschnitt 502 umgebene Gebiet gefüllt ist, dazwischen sandwichförmig angeordnet ist.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird das flüssige Immersionsmedium 701 in halbfester Form durch die Schicht 702 und den ringförmigen Abschnitt 502 eingeschlossen, so dass das Verdampfen oder Trockenheit verhindert werden kann und der Mikroskopbetrachtungsbehälter 700, in den das flüssige Immersionsmedium 701 eingebracht wurde, über einen langen Zeitraum gelagert werden kann.
  • (Ausführungsform 5)
  • 8 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 5 zeigt. Die Ausführungsformen 1 bis 4 beziehen sich auf eine aufrechte Mikroskopbetrachtungsvorrichtung, die Anregungslicht von oben nach unten emittiert. Gemäß Ausführungsform 5 ist ein Mikroskopbetrachtungsbehälter bereitgestellt, der für eine umgekehrte Mikroskopbetrachtungsvorrichtung geeignet ist, die Anregungslicht von unten nach oben emittiert.
  • In 8 bezeichnet 400 die Objektivlinse, wobei die Objektivlinse 400 die gleiche Konfiguration aufweist wie die Objektivlinse 400 gemäß Ausführungsform 3, wie vorstehend beschrieben wurde. Auf diese Weise wird das Anregungslicht in der Zeichnung von unten nach oben emittiert, wie durch den Pfeil A in der durchgezogenen Linie angegeben ist, und wird die Probe 212 gemäß dieser Ausführungsform oberhalb der Objektivlinse 400 installiert, wie in 8 dargestellt ist, wenngleich hier auf die Beschreibung davon verzichtet wird.
  • Die Probe 212 ist während der Betrachtung im Probenbehälter 810 aufgenommen. Der Probenbehälter 810 hat die gleiche Konfiguration wie der plattenförmige transparente Abschnitt 207, der ringförmige Abschnitt 208 und der plattenförmige Abschnitt 211, die beispielsweise in Ausführungsform 3 beschrieben wurden. Das heißt, dass der Probenbehälter 810 mit einem plattenförmigen transparenten Element 806, einem ringförmigen Element 807, das eine viereckige Querschnittsform aufweist und am transparenten Element 806 befestigt ist, und einem plattenförmigen Element 808, das auf der entgegengesetzten Seite des transparenten Elements 806 bereitgestellt ist, wobei sich das ringförmige Element 807 sandwichförmig dazwischen befindet, versehen ist und die Probe 212 im plattenförmigen Element 808 installiert und aufgenommen ist. Das Anregungslicht wird über das transparente Element 806 von der Objektivlinse 400 emittiert, und das vom Anregungslicht erzeugte Fluoreszenzlicht fällt über das transparente Element 806 auf die Objektivlinse 400.
  • In 8 bezeichnet 800 den Mikroskopbetrachtungsbehälter, der an der Objektivlinse 400 angebracht ist. Der Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 ist mit einer Struktur versehen, die einen schalenförmigen Kontaktabschnitt 811a, der in Kontakt mit der Außenfläche des konischen Gehäuseabschnitts 200 der Objektivlinse 400 gebracht ist und damit übereinstimmt (siehe 4(A) und 4(B)), und einen zylinderförmigen Kontaktabschnitt 811b, der mit einer Teilaußenfläche des zylindrischen Gehäuseabschnitts 201 der Objektivlinse 400 in Kontakt gebracht ist und damit übereinstimmt, aufweist. Diese Struktur ist ferner mit einem ringförmigen Abschnitt (auch als innerer ringförmiger Abschnitt bezeichnet) 803, der entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts vorsteht, und einem ringförmigen Abschnitt (auch als äußerer ringförmiger Abschnitt bezeichnet) 802, der außerhalb des ringförmigen Abschnitts 803 angeordnet ist und entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts vorsteht, versehen. Das Zentrum des inneren ringförmigen Abschnitts 803 und das Zentrum des äußeren ringförmigen Abschnitts 802 sind so ausgelegt, dass sie miteinander übereinstimmen, wenngleich keine besondere Beschränkung darauf besteht, und eine ringförmige Rille 804 ist zwischen dem äußeren ringförmigen Abschnitt 802 und dem inneren ringförmigen Abschnitt 803 ausgebildet. Der innere ringförmige Abschnitt 803 ist in Eingriff mit dem schalenförmigen Kontaktabschnitt 811a gebracht, wodurch ein offener Raum gebildet ist. Es sei bemerkt, dass der Durchmesser des äußeren ringförmigen Abschnitts 802 größer ist als der Durchmesser des inneren ringförmigen Abschnitts 803, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist.
  • Der Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 ist während der Ausführung der Betrachtung an der Objektivlinse 400 angebracht. Das heißt, dass die Anbringung so erfolgt, dass der zylinderförmige Kontaktabschnitt 811b und der schalenförmige Kontaktabschnitt 811a in Kontakt mit einem Teil des säulenförmigen Gehäuseabschnitts 201 der Objektivlinse 400 bzw. des konischen Gehäuseabschnitts 200 gebracht werden und in der Form damit übereinstimmen, wie in 8 dargestellt ist.
  • Wenn die Anbringung auf diese Weise erfolgt, wird ein Raum (Gebiet) 805 so gebildet, dass er das distale Ende 202 der Objektivlinse 400 und einen Teil des konischen Gehäuseabschnitts 200 als Bodenfläche aufweist, welche vom inneren ringförmigen Abschnitt 803 umgeben ist. Ein flüssiges Immersionsmedium 801 wird in das vom inneren ringförmigen Abschnitt 803 umgebene Gebiet abgegeben und diesem hinzugefügt. Ein Material mit einer geringen Affinität mit dem flüssigen Immersionsmedium 801 wird auch für das Material des inneren ringförmigen Abschnitts 803 gemäß dieser Ausführungsform verwendet. Wenn demgemäß das flüssige Immersionsmedium 801 in das Gebiet 805 eingebracht wird, wird die Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums 801 höher gelegt als ein Scheitelpunkt des inneren ringförmigen Abschnitts 803. Zusätzlich erfolgt die Anbringung gemäß dieser Ausführungsform derart, dass die jeweiligen Zentren des inneren ringförmigen Abschnitts 803 und des äußeren ringförmigen Abschnitts 802 und die Mittelachse 203 der Objektivlinse 400 zusammenfallen.
  • 8 zeigt einen Zustand, in dem der Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 an der Objektivlinse 400 angebracht ist und das flüssige Immersionsmedium 801 hinzugefügt wurde. Das heißt, dass ein Zustand gezeigt wird, bevor der Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 in Kontakt mit dem Probenbehälter 810 gebracht wird. Aus diesem in 8 dargestellten Zustand wird die am Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 angebrachte Objektivlinse durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus eingestellt und angehoben, während veranlasst wird, dass die Mittelachse 812 des Probenbehälters 810 und die Mittelachse 203 der Objektivlinse zusammenfallen. Wenn die Objektivlinse angehoben wird, berühren das plattenförmige transparente Element 806 des Probenbehälters 810 und die Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums 801 und der Scheitelpunkt des inneren ringförmigen Abschnitts 803 einander. Zu dieser Zeit wird der Arbeitsabstand der Objektivlinse 400 in Bezug auf die Probe 212 nach der Spezifikation der zu verwendenden Objektivlinse 800 ähnlich Ausführungsform 1 eingestellt. Die Höhe des inneren ringförmigen Abschnitts 803 wird so definiert, dass das flüssige Immersionsmedium 801 durch den inneren ringförmigen Abschnitt 803 der Struktur des Mikroskopbetrachtungsbehälters 800, der Objektivlinse 400 und des Probenbehälters 810 an der Position der durch den Z-Achsen-Einstellmechanismus eingestellten Objektivlinse 400 hermetisch eingeschlossen wird.
  • Auf diese Weise wird das flüssige Immersionsmedium 801 durch das transparente Element 806, den inneren ringförmigen Abschnitt 803, das distale Ende 202 der Objektivlinse 400 und einen Teil des konischen Gehäuseabschnitts 200 der Objektivlinse 400 während der Betrachtung eingeschlossen, wodurch die Verdampfung verhindert werden kann. Zusätzlich liegt die Oberfläche des flüssigen Immersionsmediums 801 höher als der Scheitelpunkt des inneren ringförmigen Abschnitts 803, so dass das flüssige Immersionsmedium 801 während des Einschließens bzw. Dichtens herausleckt. Das herausgeleckte flüssige Immersionsmedium 801 wird durch die ringförmige Rille 804 gesammelt, so dass verhindert werden kann, dass die Objektivlinse 400, die Oberfläche des Mikroskopbetrachtungsbehälters 800 oder die Betrachtungsvorrichtung verunreinigt wird.
  • Wenn der innere ringförmige Abschnitt 803 in Kontakt mit dem transparenten Element 806 gebracht wird, kann der äußere ringförmige Abschnitt 802 in der gleichen Weise in Kontakt mit dem transparenten Element 806 gebracht werden, oder er kann eine geringere Höhe als der innere ringförmige Abschnitt 803 aufweisen, um den Kontakt zu verhindern.
  • Zusätzlich ist es wünschenswert, ein elastisches Material für die Struktur des Mikroskopbetrachtungsbehälters 800 zu verwenden. Demgemäß kann die Luftdichtigkeit erhöht werden, wenn bewirkt wird, dass der Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 und die Objektivlinse 400 in der Form übereinstimmen, und kann verhindert werden, dass das flüssige Immersionsmedium 801 leckt. Zusätzlich wird der innere ringförmige Abschnitt 803 verformt, wenn das transparente Element 806 und der innere ringförmige Abschnitt 803 in Kontakt miteinander gebracht werden, so dass die hermetische Dichtwirkung weiter verbessert werden kann. Ferner wird die Feineinstellung der Objektivlinse 400 möglich.
  • Es kann gemäß dieser Ausführungsform auch veranlasst werden, das Einmischen von Luftblasen unter Verwendung des zweidimensionalen Detektors 111 (1) zur Ausführung der Hellfeldbetrachtung zu erfassen. Es kann auch veranlasst werden, dass beispielsweise vorab normale Bildinformationen erfasst werden und dass die Einmischung von Luftblasen auf der Grundlage einer Differenz gegenüber diesen Informationen festgestellt wird. Die Betrachtungsvorrichtung und eine arithmetische Verarbeitungsfunktion können kombiniert werden, um die Feststellung unter Verwendung durch vorläufiges Binärisieren der Differenz gegenüber den normalen Bildinformationen erhaltener Informationen zu automatisieren.
  • Wie in 8 dargestellt ist, besteht die Möglichkeit, dass das aus der Struktur überfließende flüssige Immersionsmedium 801 die Objektivlinse 400, den Z-Achsen-Einstellmechanismus (Tisch) oder dergleichen verunreinigt, wenn das flüssige Immersionsmedium hermetisch eingeschlossen wird, falls dieses Einschließen in einem Zustand geschieht, in dem die Flüssigkeitsoberfläche des flüssigen Immersionsmediums 801 auf der gleichen oder einer größeren Höhe liegt als der Scheitelpunkt der Struktur, und die Z-Achse eingestellt wird, so dass der ringförmige Abschnitt des Mikroskopbetrachtungsbehälters 800 mit einer dualen Struktur versehen wird, bei der das flüssige Immersionsmedium 801 nicht aus der Struktur überfließt, so dass das Überfließen des flüssigen Immersionsmediums 801 verhindert wird. Die Höhe und die Position des äußeren ringförmigen Abschnitts 802 können so festgelegt werden, dass sich eine weitere hermetisch gedichtete Struktur ähnlich der inneren Struktur ergibt, wenn die Z-Achse unter Berücksichtigung der Position in Bezug auf die Objektivlinse 400 eingestellt wird, wodurch die hermetische Dichtung verbessert werden kann.
  • Zusätzlich kann die umgekehrte Mikroskopbetrachtungsvorrichtung auch so ausgelegt werden, dass ein gelartiges oder gelatinöses Medium in halbfester Form oder dergleichen als das in 8 dargestellte flüssige Immersionsmedium 801 verwendet wird, vorab in den Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 eingebracht wird und durch eine sehr zuverlässige Schicht oder dergleichen hermetisch eingeschlossen wird, um eine Lagerung zu ermöglichen, so dass eine Betrachtung ausgeführt werden kann, wobei der Vorgang des vorab erfolgenden Hinzufügens des flüssigen Immersionsmediums überflüssig gemacht werden kann. Auf diese Weise kann die Zweckmäßigkeit für den Betrachter verbessert werden.
  • Wenngleich sich die Beschreibung auf das Beispiel bezog, bei dem der Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 an der Objektivlinse 400 angebracht wurde, kann die Objektivlinse 400 den Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 aufweisen. In diesem Fall können der Mikroskopbetrachtungsbehälter 800 und die Objektivlinse 400 auch gemeinsam als Objektivlinse angesehen werden.
  • (Ausführungsform 6)
  • Die 9(A) und 9(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht einer Konfiguration des XY-Tisches 104 gemäß Ausführungsform 6.
  • 9(A) ist eine Schnittansicht, die durch Vergrößern eines Abschnitts des in 1 dargestellten XY-Tisches 104, worin der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 angebracht ist, erhalten wurde. Zusätzlich ist 9(B) eine Draufsicht des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103.
  • In 9(A) bezeichnet 104a einen Abschnitt, der ein Teil des XY-Tisches 104 ist und durch eine Antriebsquelle (nicht dargestellt) in X-Richtung oder in Y-Richtung bewegt wird. Ein vertiefter Abschnitt 104f, der für die Anbringung des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103 ausgelegt ist, ist im XY-Tischabschnitt 104a bereitgestellt, und der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 ist am vertieften Abschnitt 104f angebracht. Der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 ähnelt dem in 2(B) dargestellten Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 und ist in dieser Darstellung in weiteren Einzelheiten vergrößert dargestellt.
  • Wie in 2(B) beschrieben, ist die Struktur des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103 mit dem plattenförmigen transparenten Abschnitt 207 und dem ringförmigen Abschnitt 204, der an der Hauptfläche des transparenten Abschnitts 207 befestigt ist und eine trapezförmige Querschnittsform aufweist, versehen. Zusätzlich sind der ringförmige Abschnitt 208, der an der rückseitigen Fläche des transparenten Abschnitts 207 befestigt ist, und der plattenförmige Abschnitt 211, der bereitgestellt ist, um den ringförmigen Abschnitt 208 sandwichförmig einzuschließen, auf der rückseitigen Fläche des transparenten Abschnitts 207 bereitgestellt. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein abgestufter vorstehender Abschnitt 900 an einem zentralen Abschnitt des plattenförmigen Abschnitts 211 befestigt und ist die Probe 212 an einem Scheitelabschnitt des vorstehenden Abschnitts 900 befestigt. Zusätzlich öffnen sich im plattenförmigen Abschnitt 211 zwei Löcher 901, wenngleich keine spezielle Einschränkung darauf besteht. Der Raum für die Probe (Probenkammer) 210 ist durch den transparenten Abschnitt 207, den ringförmigen Abschnitt 208 und den plattenförmigen Abschnitt 211 gebildet. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Probenkammer 210 über das Loch 901 bei der Betrachtung der Probe 212 mit dem flüssigen Immersionsmedium gefüllt, und das Loch 901 wird nach dem Füllen durch einen Deckel 902 verschlossen.
  • Der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103, an dem die Probe 212 befestigt wurde, wobei die Probenkammer 210 mit dem flüssigen Immersionsmedium gefüllt wurde und das Loch 901 mit dem Deckel 902 verschlossen wurde, wird so installiert, dass ein Abschnitt der Probenkammer 210 in den vertieften Abschnitt 104f eingepasst wird. Dabei wird die Installation so ausgeführt, dass der transparente Abschnitt 207 außerhalb des vertieften Abschnitts 104f angeordnet wird. Dieser Abschnitt des transparenten Abschnitts 207, der sich außerhalb des vertieften Abschnitts 104f befindet, wird sandwichförmig zwischen einem Befestigungselement 104b und dem XY-Tischabschnitt 104a eingeschlossen. Schraublöcher 104c und 104d sind im Befestigungselement 104b bzw. im XY-Tischabschnitt 104a bereitgestellt, und das Befestigungselement 104b wird durch Hindurchführen von Schrauben 104e durch die Schraublöcher 104c und 104d während der Betrachtung am XY-Tischabschnitt 104a befestigt. Dementsprechend wird der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 am XY-Tisch 104 befestigt. Zusätzlich wird der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 durch Herausdrehen der Schraube 104e entfernt, beispielsweise wenn die Betrachtung endet. Das heißt, dass der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 abnehmbar (entfernbar) am XY-Tisch 104 befestigt wird. Natürlich wird das flüssige Immersionsmedium während der Betrachtung in der in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Art in das vom ringförmigen Abschnitt 204 umgebene Gebiet 209 abgegeben und diesem hinzugefügt.
  • Auf diese Weise kann die Feineinstellung durch Befestigen des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103 am XY-Tisch 104 unter Verwendung des elastischen Materials für den ringförmigen Abschnitt 204 und Bewegen des XY-Tisches 104 oder der Objektivlinse 102 ausgeführt werden. Zusätzlich kann beim Entnehmen der Objektivlinse 102 aus dem Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 verhindert werden, dass der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 an der Objektivlinse 102 adsorbiert wird. Ferner kann verhindert werden, dass sich die Position des Mikroskopbetrachtungsbehälters 103 unerwünscht bewegt, wenn der ringförmige Abschnitt 204 verformt wird.
  • Gemäß dieser Ausführungsform können verschiedene Materialien für das in die Probenkammer 210 eingebrachte flüssige Immersionsmedium und das in das Gebiet 210 eingebrachte flüssige Immersionsmedium verwendet werden. Auf diese Weise kann das für die Probe geeignete flüssige Immersionsmedium verwendet werden. Insbesondere kann in die Probe der Kammer 210 ein flüssiges Immersionsmedium aus einem Material eingebracht werden, das einen Körper am Leben halten kann, und kann im Fall einer biologischen Probe in das Gebiet 210 ein flüssiges Immersionsmedium aus einem Material eingebracht werden, das durch Priorisieren des Brechungsindex ausgewählt wird, und kann die auf den lebenden Körper abzielende Mikroskopbetrachtung ausgeführt werden.
  • Es sei bemerkt, dass der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103, der nach Ende der Betrachtung aus dem XY-Tisch 104 entfernt wurde, fortgeworfen oder wiederverwendet werden kann.
  • Wenngleich das Beispiel beschrieben wurde, bei dem das das Schraubloch 104c aufweisende Befestigungselement 104b, das im XY-Tisch 104 bereitgestellte Schraubloch 104d und die Schraube 104e als Befestigungsmechanismen verwendet werden, welche den Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 abnehmbar am XY-Tisch 104 befestigen, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 am XY-Tisch 104 befestigt werden, indem das Befestigungselement 104b nicht mit einem Schraubloch, sondern mit einer Feder versehen wird und das Befestigungselement 104b durch die Feder statt durch die Schraube 104e gegen den XY-Tisch 104 gedrückt wird.
  • <Modifikationsbeispiel>
  • 10 ist eine Schnittansicht eines Modifikationsbeispiels des Mikroskopbetrachtungsbehälters. In der Zeichnung bezeichnet 1000 einen Mikroskopbetrachtungsbehälter. Dieses Modifikationsbeispiel ähnelt dem in 2(B) dargestellten Mikroskopbetrachtungsbehälter 103. Ein Unterschied gegenüber dem in 2(B) dargestellten Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 besteht darin, dass der plattenförmige transparente Abschnitt 207 nicht zwischen einem Gebiet, in welches ein flüssiges Immersionsmedium eingebracht wird, und der Probe 212 angeordnet ist. Das heißt, dass die Struktur des Mikroskopbetrachtungsbehälters 1000 mit dem plattenförmigen Abschnitt 211, dem auf der Hauptfläche des plattenförmigen Abschnitts 211 bereitgestellten ringförmigen Abschnitt 208, dem am ringförmigen Abschnitt 208 befestigten plattenförmigen Abschnitt 207a und dem ringförmigen Abschnitt 204, der am ringförmigen Abschnitt 208 befestigt ist und eine trapezförmige Querschnittsform aufweist, versehen ist. Hier entsprechen die ringförmigen Abschnitte 204 und 208 und der plattenförmige Abschnitt 211, wie in 10 dargestellt, den in 9(A) bzw. 9(B) dargestellten Abschnitten 204, 208 und 211. Der in 10 dargestellte plattenförmige Abschnitt 207a entspricht dem in den 9(A) und 9(B) dargestellten transparenten Abschnitt 207, erstreckt sich jedoch in Querrichtung in der Zeichnung und ist nicht zwischen der Probe 212 und der Objektivlinse eingefügt. Der plattenförmige Abschnitt 207a ist nicht zwischen der Probe und der Objektivlinse eingefügt und besteht daher notwendigerweise aus einem transparenten Material und ist sandwichförmig zwischen dem Befestigungselement 104b und dem XY-Tisch 104 angeordnet und wird verwendet, um den Mikroskopbetrachtungsbehälter 1000 am XY-Tisch 104 zu befestigen.
  • Gemäß diesem Modifikationsbeispiel wird das flüssige Immersionsmedium während einer Betrachtung in ein Gebiet 1001 abgegeben und diesem zugeführt, das von den ringförmigen Abschnitten 204 und 208 umgeben ist. Weil die Konfiguration der Struktur einfach wird, können ihre Kosten verringert werden.
  • (Ausführungsform 7)
  • 11 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die jeweiligen Konfigurationen einer Objektivlinse und eines Mikroskopbetrachtungsbehälters gemäß Ausführungsform 7 zeigt. In 11 bezeichnet 103 den Mikroskopbetrachtungsbehälter und bezeichnet 1100 die Objektivlinse. Gemäß dieser Ausführungsform ähnelt der Mikroskopbetrachtungsbehälter 103 dem in 2(B) dargestellten Mikroskopbetrachtungsbehälter, so dass auf seine Beschreibung verzichtet wird. Die Objektivlinse 1100 weist nicht den konischen Gehäuseabschnitt 200 auf, sondern sie weist eine Linse L2 am distalen Ende 202 des säulenförmigen Gehäuseabschnitts 201 auf, die sich von der in den 2(A) bis 2(C) dargestellten Objektivlinse 102 unterscheidet.
  • Es sei bemerkt, dass die Objektivlinse unabhängig von ihrer äußeren Form mehrere Linsen aufweist, wenngleich dies in den anderen Darstellungen nicht gezeigt ist. 11 zeigt beispielsweise zwei Linsen L1 und L2.
  • Gemäß dieser Ausführungsform steht die kurze Seite des ringförmigen Abschnitts 204 (die kurze Seite des Trapezoids, falls er eine trapezförmige Querschnittsform aufweist) während der Betrachtung in Kontakt mit einem ringförmigen Abschnitt P1 am distalen Ende 202 der Objektivlinse 1100. Das heißt, dass der Durchmesser des distalen Endes 202 der Objektivlinse 1100 größer ist als der Durchmesser des ringförmigen Abschnitts 204. In diesem Fall wird während der Betrachtung auch ein flüssiges Immersionsmedium in das Gebiet 209 abgegeben und diesem hinzugefügt. Anschließend wird das distale Ende 202 der Objektivlinse 1100 in Kontakt mit dem ringförmigen Abschnitt 204 gebracht. Auf diese Weise wird der ringförmige Abschnitt 204 entlang der Form des distalen Endes 202 der Objektivlinse 1100 verformt. Dadurch wird das flüssige Immersionsmedium durch den plattenförmigen transparenten Abschnitt 207, den ringförmigen Abschnitt 204 und das distale Ende 202 der Objektivlinse 1100 eingeschlossen, so dass seine Verdampfung verhindert werden kann.
  • Wenngleich die vom vorliegenden Erfinder gemachte Erfindung detailliert anhand der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs auf verschiedene Arten modifiziert werden, ohne von ihren Grundgedanken abzuweichen. Beispielsweise kann eine Struktur eines Mikroskopbetrachtungsbehälters außer an einem Abschnitt, von dem Anregungslicht durchgelassen wird, eine Lichtabschirmungseigenschaft aufweisen. Zusätzlich kann eine Struktur eines Mikroskopbetrachtungsbehälters durch Kombinieren mehrerer Abschnitte oder integriert ausgelegt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Betrachtungsvorrichtung
    101
    Lichtquelle
    102
    Objektivlinse
    103
    Mikroskopbetrachtungsbehälter
    104
    XY-Tisch
    105
    Z-Achsen-Einstellmechanismus
    200
    konischer Gehäuseabschnitt
    201
    säulenförmiger Gehäuseabschnitt
    204, 208
    ringförmiger Abschnitt
    207
    transparenter Abschnitt
    212
    Probe
    A
    Richtung des Anregungslichts

Claims (12)

  1. Mikroskopbetrachtungsbehälter, der eine von einem Objektivlinsentubus betrachtete Probe aufnimmt, wobei der Objektivlinsentubus mit einem Gehäuse, das sich entlang der Bestrahlungsrichtung von Anregungslicht erstreckt, und einer Objektivlinse, die an einer Innenfläche des Gehäuses befestigt ist, versehen ist, wobei der Mikroskopbetrachtungsbehälter Folgendes umfasst: eine Struktur, die einen Abschnitt, der während der Betrachtung in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht, aufweist und ein durch Abgabe hinzugefügtes flüssiges Immersionsmedium sammelt, wobei der Abschnitt während der Betrachtung in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht und das flüssige Immersionsmedium dabei durch den Objektivlinsentubus und die Struktur eingeschlossen ist.
  2. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt eine elastische Kraft aufweist.
  3. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 2, wobei die Struktur einen Durchlassabschnitt aufweist, der zwischen der Probe und einem flüssigen Immersionsmedium angeordnet ist und es ermöglicht, dass das Anregungslicht durch ihn hindurchtritt,
  4. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 1, wobei der Objektivlinsentubus mit einem Gehäuseabschnitt versehen ist, der eine äußere Form aufweist, die sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts konisch verjüngt, und der Abschnitt, der in Kontakt mit dem Objektivlinsentubus steht, verformt wird, so dass seine Form mit der äußeren Form des Objektivlinsentubus, die sich konisch verdünnt, übereinstimmt.
  5. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 4, wobei der Abschnitt eine elastische Kraft aufweist und aus einem Material mit einer geringen Affinität mit dem flüssigen Immersionsmedium besteht.
  6. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 5, wobei der Abschnitt einen ersten ringförmigen Abschnitt aufweist, der in Kontakt mit einem ersten konischen Abschnitt in der äußeren Form des Objektivlinsentubus zu bringen ist, und die Struktur einen zweiten ringförmigen Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des ersten ringförmigen Abschnitts und der außerhalb des ersten ringförmigen Abschnitts angeordnet ist, so dass eine Rille zwischen dem ersten ringförmigen Abschnitt und dem zweiten ringförmigen Abschnitt gebildet ist.
  7. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 6, wobei der zweite ringförmige Abschnitt während der Betrachtung in Kontakt mit einem zweiten konischen Abschnitt in der äußeren Form des Objektivlinsentubus steht.
  8. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 4, welcher ferner Folgendes umfasst: einen Tisch, der sich in einer vorgegebenen Richtung bewegen kann, wobei der Tisch mit einem Befestigungsmechanismus versehen ist, der den Mikroskopbetrachtungsbehälter abnehmbar am Tisch befestigt.
  9. Mikroskopbetrachtungsbehälter, der verwendet wird, wenn eine Probe durch einen Objektivlinsentubus betrachtet wird, der mit einem Gehäuseabschnitt versehen ist, dessen äußere Form sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts konisch verjüngt, wobei der Mikroskopbetrachtungsbehälter Folgendes aufweist: eine Struktur, die einen ringförmigen Abschnitt, der während der Betrachtung in Kontakt mit einer Außenfläche des Objektivlinsentubus steht, und ein Gebiet, das vom ringförmigen Abschnitt umgeben ist und mit einem flüssigen Immersionsmedium in halbfester Form gefüllt ist, aufweist.
  10. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 9, wobei die Struktur mit einem Durchlassabschnitt, an dem der ringförmige Abschnittbefestigt ist und welcher es ermöglicht, das Anregungslicht durchzulassen, und einer Schicht, die dafür eingerichtet ist, dem Durchlassabschnitt gegenüberzustehen, um das flüssige Immersionsmedium in halbfester Form, mit dem das vom ringförmigen Abschnitt umgebene Gebiet gefüllt ist, sandwichförmig einzuschließen, versehen ist.
  11. Mikroskopbetrachtungsbehälter, der verwendet wird, wenn eine Probe durch einen Objektivlinsentubus betrachtet wird, der mit einem Gehäuseabschnitt versehen ist, dessen äußere Form sich entlang der Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts konisch verjüngt, wobei der Mikroskopbetrachtungsbehälter Folgendes aufweist: eine Struktur, die Folgendes aufweist: einen schalenförmigen Kontaktabschnitt, der während einer Betrachtung in Kontakt mit einer Außenfläche des Objektivlinsentubus gebracht wird, und einen ringförmigen Abschnitt, der zur Bestrahlungsrichtung des Anregungslichts vorsteht, wobei das flüssige Immersionsmedium in ein vom ringförmigen Abschnitt umgebenes Gebiet eingebracht wird und die Probe während der Betrachtung über das flüssige Immersionsmedium mit dem Anregungslicht bestrahlt wird.
  12. Mikroskopbetrachtungsbehälter nach Anspruch 11, wobei die Struktur einen zweiten ringförmigen Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser größer ist als jener des ringförmigen Abschnitts, und wobei der zweite ringförmige Abschnitt außerhalb des ringförmigen Abschnitts angeordnet ist, so dass eine Rille zwischen dem ringförmigen Abschnitt und dem zweiten ringförmigen Abschnitt gebildet ist.
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