FR2584829A1 - Device for adapting a straight-microscope objective for observation in a liquid medium - Google Patents

Device for adapting a straight-microscope objective for observation in a liquid medium Download PDF

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Abstract

The subject of the present invention is a device for adapting an objective 3 of a microscope, of the so-called straight type, for microscopic observation of a liquid medium and in a liquid medium. The device according to the invention comprises a sleeve 2 for protecting the objective 3, surrounding the latter and made from a suitable material, especially a corrosion-resistant and non-oxidisable material, which has at its upper end an aperture 4 for passage of the objective 3 whereas at its lower end the said protective sleeve 2 is closed in a sealed manner by a lens 5 constituted by a glass plate with parallel faces having good optical properties and whose thickness is a function of the numerical aperture of the objective 3, and the said protective sleeve 2 interacts with means for centering this sleeve, and therefore the optical axis of the closure lens 5, with respect to the optical axis of the objective 3, and for holding (or for supporting) the protective sleeve 2 around the objective. Application to microscopic observation in a liquid medium.

Description

La présente invention est relative à un dispositif d'adaptation d'un objectif de microscope classique, du type dit droit, à l'observation microscopique de ,milieux liquides. The present invention relates to a device for adapting a conventional microscope objective, of the so-called straight type, to microscopic observation of, liquid media.

Actuellement l'observation microscopique de milieux liquides, tels que des cultures biologiques ou autres, se fait à l'aide d'un microscope du type dit inversé par le fond transparent d'un récipient de laboratoire classique, notamment constitué par une boite de culture éventuellement pourvue d'une pluralité de micro-puits. Currently the microscopic observation of liquid media, such as biological cultures or others, is done using a microscope of the type called inverted by the transparent bottom of a conventional laboratory container, in particular constituted by a culture dish. optionally provided with a plurality of micro-wells.

Or le grossissement total d'un microscope inversé de type normal est relativement faible et le moyen généralement adopté pour l'augmenter est de faire recours à des objectifs spéciaux à grande distance frontale de travail ; toutefois, ces objectifs spéciaux sont tres chers et ne se prètent pas à la réalisation de techniques d'enregistrement de bonne qualité (notamment constituées par les techniques de photomicrographie, cinémicrographie, vidéo ou autres). However, the total magnification of an inverted microscope of the normal type is relatively low and the means generally adopted to increase it is to use special objectives at great frontal working distance; however, these special objectives are very expensive and do not lend themselves to the production of good quality recording techniques (in particular constituted by photomicrography, cinemicrography, video or other techniques).

I1 est vrai qu'on pourrait éviter de recourir à ces objectifs spéciaux en utilisant des récipients dont le fond présente l'épaisseur optimale de 0,17 mm exactement, cette condition permettant d'obtenir, d'une façon bien connue des techniciens en la matière, les meilleures images ; toutefois, la réalisation de boutes ou récipients de ce type présente des problèmes de coût et de maniabilité (le fond de 0,17 mm étant facilement cassable) en sorte que cette dernière solution est pratiquement prohibitive sauf à la limiter à des applications tout à fait spéciales et isolées. It is true that one could avoid having recourse to these special objectives by using containers whose bottom has the optimum thickness of exactly 0.17 mm, this condition making it possible to obtain, in a manner well known to technicians in the field. material, the best images; however, the production of tips or containers of this type presents problems of cost and maneuverability (the bottom of 0.17 mm being easily breakable) so that the latter solution is practically prohibitive unless it is limited to applications entirely special and isolated.

En outre, le microscope inversé ne permet pas d'effectuer l'observation d'un milieu liquide à différents niveaux, mais seulement de l'extérieur du récipient qui le contient et limitativement à la couche du milieu liquide qui est en contact direct avec le fond transparent du récipient.  In addition, the inverted microscope does not make it possible to observe a liquid medium at different levels, but only from the outside of the container which contains it and limitatively to the layer of the liquid medium which is in direct contact with the transparent bottom of the container.

La présente invention s'est en conséquence donnée pour but de pourvoir à un dispositif d'adaptation d'un objectif de microscope classique du type dit droit à l1obser- vation microscopique d'un milieu liquide, lequel dispositif rend un microscope droit, et ce quelle que soit d'ailleurs la technique d'observation qu'il utilise, mieux adapté aux nécessites de la pratique qu'un microscope du type dit inversé, notamment en ce quS.il permet non seulement l'observation microscopique d'un milieu liquide (ce qui permet donc de remplacer le microscope inversé,qui est d'un coût élevé),mais également l'observation microscopique en milieu liquide, et ce à un coût très modeste. The object of the present invention is therefore to provide a device for adapting a conventional microscope objective of the type known as right to microscopic observation of a liquid medium, which device makes a microscope straight, and this whatever the observation technique it uses, better suited to the needs of practice than a microscope of the so-called inverted type, in particular in that it not only allows microscopic observation of a liquid medium (which therefore makes it possible to replace the inverted microscope, which is of high cost), but also microscopic observation in liquid medium, and this at a very modest cost.

La présente invention a pour objet un dispositif d'adaptation d'un objectif de microscope, du type dit droit, à l'observation microscopique d'un milieu liquide et en milieu liquide, ledit microscope étant équipé des accessoires, connus en soi, permettant l'une ou l'autre des techniques d'observation microscopique, notamment l'observation en fond clair, à contraste de phase , à fluorescence, à contraste interférentiel ou autre, lequel dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de protection de l'objectif enveloppant ce dernier et réalisé en un matériau approprié, notamment résistant à la corrosion et non oxydable, qui présente à son extrémité supérieure une ouverture de passage de l'objectif, tandis qu'à son extrémité inférieure ledit manchon de protection est fermé de façon étanche par une lentille constituée par une lamelle de verre à faces parallèles ayant de bonnes qualités optiques et dont l'épaisseur est fonction de l'ouverture numérique de l'objectif, et en ce que ledit manchon de protection coopère avec des moyens de centrage de ce manchon, et donc de l'axe optique de la lentille de fermeture,par rapport à l'axe optique de l'objectif, et de maintien (ou de support) du manchon de protection autour de l'objectif. The subject of the present invention is a device for adapting a microscope objective, of the so-called straight type, to microscopic observation of a liquid medium and in a liquid medium, said microscope being equipped with accessories, known per se, allowing either of the microscopic observation techniques, in particular brightfield, phase contrast, fluorescence, interference contrast or other observation, which device is characterized in that it comprises a protective sleeve of the objective enveloping the latter and made of a suitable material, in particular corrosion-resistant and non-oxidizable, which has at its upper end a passage opening for the objective, while at its lower end said protective sleeve is tightly closed by a lens constituted by a glass lamella with parallel faces having good optical qualities and the thickness of which depends on the numerical aperture of the objective, and in that said protective sleeve cooperates with means for centering this sleeve, and therefore for the optical axis of the closing lens, relative to the optical axis of the objective, and for holding (or supporting) the sleeve protection around the lens.

Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif conforme à l'invention, lesdits moyens de centrage et de support du manchon de protection sont constitués par un manchon, de préférence en matière plastique appropriée, qui est cooxial au manchon de protection et dont le diamètre externe est supérieur par rapport au diamètre interne de ce manchon de protection, de manière à permettre un emboitement à force dans ce dernier, tandis que son diamètre interne est sensiblement égal au diamètre externe de l'objectif, de façon à serrer ce dernier, et donc à être maintenu dans la position voulue, tout en permettant son coulissement relatif par rapport à l'objectif. According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, said means for centering and supporting the protective sleeve consist of a sleeve, preferably of suitable plastic, which is cooxial with the protective sleeve and whose external diameter is greater than the internal diameter of this protective sleeve, so as to allow a force fit into the latter, while its internal diameter is substantially equal to the external diameter of the lens, so as to tighten the latter, and therefore to be maintained in the desired position, while allowing its relative sliding relative to the objective.

Selon une disposition préférée de ce mode de réalisation, le manchon de centrage et de maintien du manchon de protection présente un moyen de butée, constitué notamment par un épaulement annulaire sur sa surface interne faisant butée pour l'objectif, de manière à éviter d'enirmager ladite lentille lors de llemboStement du manchon de protection sur l'objectif. According to a preferred arrangement of this embodiment, the centering and holding sleeve of the protective sleeve has a stop means, constituted in particular by an annular shoulder on its internal surface making a stop for the objective, so as to avoid confirm the said lens when fitting the protective sleeve onto the objective.

Selon un autre mode de réalisation avantageux du dispositif conforme à l'invention, le manchon de protection comporte à son extrémité inférieure une lèvre annulaire délimitant l'ouverture de cette extrémité inférieure et comportant un siège constitué par une dépression annulaire sur laquelle repose ladite lentille,qui est rendue solidaire de ladite lèvre tout autour de son siège par tout moyen approprié et notamment par collage, ladite lèvre et ledit siège étant disposés dans un plan perpendiculaire à l'axe du manchon de protection et donc de l'objectif. According to another advantageous embodiment of the device according to the invention, the protective sleeve comprises at its lower end an annular lip delimiting the opening of this lower end and comprising a seat constituted by an annular depression on which said lens rests, which is made integral with said lip all around its seat by any suitable means and in particular by gluing, said lip and said seat being arranged in a plane perpendicular to the axis of the protective sleeve and therefore of the objective.

Outre les dispositions qui précèdent, 1 'inven- tion comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. In addition to the foregoing provisions, the invention also comprises other provisions which will emerge from the description which follows.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de 'description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue en perspective du dispositif conforme à l'invention, et
- la figure 2 est une vue én coupe axiale du dispositif de figure 1.
The invention will be better understood with the aid of the additional description which follows, which refers to the accompanying drawings in which
FIG. 1 represents a perspective view of the device according to the invention, and
- Figure 2 is an axial sectional view of the device of Figure 1.

I1 doit entre bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière ut limitation
Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté aux figures 1 et 2 comporte un manchon de protection 2 d'un objectif 3 (représenté en trait mixte à la figure 2) pour microscope classique du type dit droit, à savoir non inversé.
It must of course, however, that this drawing and the corresponding descriptive parts are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation.
The device 1 according to the invention and shown in Figures 1 and 2 comprises a protective sleeve 2 of an objective 3 (shown in phantom in Figure 2) for a conventional microscope of the so-called straight type, namely not inverted.

Ce manchon 2 présente une ouverture 4 à sa partie supérieure pour le passage de l'objectif 3 et est fermé à son extrémité inférieure par une lentille 5 à faces planes et parallèles ayant de bonnes qualités optiques Cette lentille 5 est portée par une lèvre annulaire 6 pourvue à cet effet d'un siège annulaire 7 sur lequel repose la lentille 5, qui est rendue solidaire de la lèvre 6 par collage notamment, de façon à assurer l'étanchéité nécessaire par rapport à un milieu liquide à observer.L'épaisseur de la lentille 5 est choisie, d'une façon connue des techniciens en la matière, en fonction de l'ouverture numérique de l'objectif ;toutefois, dans la pratique, il est nécessaire de prévoir une épaisseur de O,17mm exactement (la tolérance de fabrication de la lentille 5, à savoir l'écartement admissible de la valeur correcte, est à son tour snflon de la valeur de l'ouvEdNre numérique de l'obiectif, dans ce sens que plus cette dernière est élevée plus faible doit être l'écartement susdit), et ce, notamment, avec des objectifs présentant un grandissement moyen ou fort, bien qu'avec des objectifs de faible grandissement, à savoir jusqu'à une certaine valeur de l'ouverture numérique, les considérations précédentes sur l'épaisseur de la lentille ne s'appliquent pas avec une rigueur absolue.This sleeve 2 has an opening 4 at its upper part for the passage of the objective 3 and is closed at its lower end by a lens 5 with plane and parallel faces having good optical qualities This lens 5 is carried by an annular lip 6 provided for this purpose with an annular seat 7 on which the lens 5 rests, which is made integral with the lip 6 by gluing in particular, so as to provide the necessary seal with respect to a liquid medium to be observed. lens 5 is chosen, in a manner known to technicians in the field, according to the numerical aperture of the objective; however, in practice, it is necessary to provide a thickness of 0.17 mm exactly (the tolerance lens 5, i.e. the permissible spacing of the correct value, is in turn snflon the value of the numerical aperture of the objective, in the sense that the higher the latter is lower the lower must be above spacing), and this, in particular, with objectives having a medium or strong magnification, although with objectives of low magnification, namely up to a certain value of the numerical aperture, the preceding considerations on the thickness of the lens do not not apply with absolute rigor.

La lentille 5 est disposée perpendiculairement à l'axe optique du manchon de protection 2 et donc de l'objectif 3. The lens 5 is arranged perpendicular to the optical axis of the protective sleeve 2 and therefore of the objective 3.

Pour assurer, d'une part, le centrage du man chon de protection 2 par rapport à cet objectif et, d'autre part, le maintien du manchon autour de l'objectif, le manchon de protection 2 est équipé d'un moyen de centrage et de maintien constitué d'une façon non limitative par un manchon 8 en matière plastique appropriée, telle que du "TEFLON", coaxial au manchon de protection 2. To ensure, on the one hand, the centering of the protective sleeve 2 relative to this objective and, on the other hand, the maintenance of the sleeve around the objective, the protective sleeve 2 is equipped with a means of centering and holding constituted in a nonlimiting manner by a sleeve 8 of suitable plastic material, such as "TEFLON", coaxial with the protective sleeve 2.

Le manchon de centrage et de maintien 8 présente un diamètre externe qui est supérieur au diamètre interne du manchon de protection 2, ce qui permet de l'emboîter à force dans ce dernier, la lèvre 6 faisant de butée au mouvement d'emboîtement axial du manchon en "TEFLON" 8. L'alésage interne de ce dernier est sensiblement égal au diamètre externe de l'objectif 3 de manière que le manchon de centrage 8 serre l'objectif 3 tout en coulissant relativement à cet objectif de manière que le manchon puisse occuper n'importe quelle position le long de l'objectif. The centering and retaining sleeve 8 has an external diameter which is greater than the internal diameter of the protective sleeve 2, which allows it to be forced into it, the lip 6 abutting the axial interlocking movement of the "TEFLON" sleeve 8. The internal bore of the latter is substantially equal to the external diameter of the objective 3 so that the centering sleeve 8 grips the objective 3 while sliding relative to this objective so that the sleeve can occupy any position along the lens.

Pour éviter que, lors de l'introduction du manchon 8 sur l'objectif 3, la lentille 5 puisse être endommagée par collision avec la partie frontale de l'objectif, on peut avantageusement ménager sur la paroi interne du manchon 8 un épaulement faisant butée (non représenté) qui limite la course relative du manchon par rapport à l'objectif. To avoid that, during the introduction of the sleeve 8 on the objective 3, the lens 5 can be damaged by collision with the front part of the objective, one can advantageously provide on the internal wall of the sleeve 8 a shoulder making a stop (not shown) which limits the relative travel of the sleeve relative to the objective.

L'objectif 3 ainsi équipé peut être immergé dans un milieu liquide (non représenté), ce qui permet, d'une part, la protection de l'objectif et, d'autre part, l'observation microscopique du liquide au niveau de différents plans dans le liquide par simple déplacement de la potence du microscope (également non représenté). Ce microscope peut être équipé des accessoires permettant d'utiliser l'une ou l'autre des techniques d'observation connues,telles que l'observation en fond clair, à contraste de phase, à fluorescence ou à contraste interférentiel ; de toutes façons, quel que soit le type de microscope droit employé et donc le type d'objectif, pour l'adapter à l'observation en milieu liquide il suffit d'équiper l'objectif correspondant du dispositif selon l'in vention, dont les dimensions (diamètre, notamment interne, et hauteur) sont les mêmes pour une gamme d'objectifs donnée. The objective 3 thus equipped can be immersed in a liquid medium (not shown), which allows, on the one hand, the protection of the objective and, on the other hand, the microscopic observation of the liquid at different planes in the liquid by simple displacement of the stem of the microscope (also not shown). This microscope can be equipped with accessories making it possible to use one or other of the known observation techniques, such as observation in bright field, phase contrast, fluorescence or interference contrast; in any case, whatever the type of upright microscope used and therefore the type of objective, to adapt it to observation in liquid medium, it is sufficient to equip the corresponding objective with the device according to the invention, including the dimensions (diameter, in particular internal, and height) are the same for a given range of objectives.

On peut adapter à l'observation en milieu liquide également les objectifs à immersion à l'huile à a cet effet, il suffit de placer à l'intérieur du dispositif selon l'invention, sur la lentille 5 et entre cette dernière et la lentille frontale de l'objectif, une goutte d'huile à immersion, notamment du type recommandé par le fabricant de l'objectif. It is also possible to adapt to observation in a liquid medium the oil immersion objectives for this purpose, it suffices to place inside the device according to the invention, on the lens 5 and between the latter and the lens. front of the lens, a drop of immersion oil, especially of the type recommended by the lens manufacturer.

Cette disposition est particulièrement avantageuse parce que, de cette manière,on peut bénéficier des avantages des objectifs à immersion à l'huile (notamment constitués par l'augmentation de l'ouverture numérique) sans en avoir les inconvénients (notamment constitués par le fait qu'ils ne fonctionnent pas en immersion dans l'eau avec efficacit). This arrangement is particularly advantageous because, in this way, one can benefit from the advantages of oil immersion objectives (in particular constituted by the increase in digital aperture) without having the disadvantages (in particular constituted by the fact that 'they do not work effectively in water immersion).

En ce qui concerne les matériaux susceptibles d'être utilisés pour réaliser le manchon de protection 2, il est possible d'utiliser tous les matériaux ayant une bonne résistance à la corrosion et étant non oxydables. With regard to the materials which can be used to make the protective sleeve 2, it is possible to use all the materials having good corrosion resistance and being non-oxidizable.

Le dispositif selon l'invention est donc remarquable en ce qu'il fournit une solution simple et peu coûteuse à l'observation microscopique en milieu liquide tout en gardant les performances optiques de l'objectif utilisé, sans pour autant faire recours à des objectifs spéciaux. The device according to the invention is therefore remarkable in that it provides a simple and inexpensive solution to microscopic observation in a liquid medium while retaining the optical performance of the objective used, without however making use of special objectives. .

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inver tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse,au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présente invention.  As is apparent from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of implementation, embodiment and application which have just been described more explicitly; on the contrary, it embraces all the variants which may come to the mind of the technician in the matter, without departing from the scope or the scope of the present invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'adaptation d'un objectif (3) de microscope, du type dit droit l'observation microscopique d'un milieu liquide et en milieu liquide, ledit microscope étant équipé des accessoires, connus en soi, permettant l'une ou l'autre des techniques d'observation microscopique, notamment l'observation en fond clair, à contraste de phase, à fluorescence,à contraste interférentiel ou autre, lequel dispositif (l) est caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de protection (2) de l'objectif (3) enveloppant ce dernier et réalisé en un matériau approprié, notamment résistant à la corrosion et non oxydable, qui présente à son extrémité supérieure une ouverture (4) de passage de l'objectif (3), tandis qu'à son extrémité inférieure ledit manchon de protection (2) est fermé de façon étanche par une lentille (5) constituée par une lamelle de verre à faces parallèles ayant de bonnes qualités optiques et dont l'épaisseur est fonction de l'ouverture numérique de l'objectif (3), et en ce que ledit manchon de protection (2) coopere avec des moyens de centrage de ce manchon, et donc de l'axe optique de la lentille de fermeture (5), par rapport à l'axe optique de 1' objectif (3), et de maintien (ou de support) du manchon de protection (2) autour de l'objectif. 1. Device for adapting a microscope objective (3), of the so-called straight type, microscopic observation of a liquid medium and in a liquid medium, said microscope being equipped with accessories, known per se, allowing one or the other of microscopic observation techniques, in particular observation in bright field, phase contrast, fluorescence, interference contrast or other, which device (l) is characterized in that it comprises a protective sleeve ( 2) of the objective (3) enveloping the latter and made of a suitable material, in particular corrosion-resistant and non-oxidizable, which has at its upper end an opening (4) for passage of the objective (3), while that at its lower end said protective sleeve (2) is closed in a leaktight manner by a lens (5) constituted by a glass strip with parallel faces having good optical qualities and the thickness of which depends on the numerical aperture of the objective (3), and in that the led it protective sleeve (2) cooperates with means for centering this sleeve, and therefore of the optical axis of the closing lens (5), relative to the optical axis of the objective (3), and of support (or support) of the protective sleeve (2) around the lens. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de centrage et de support du manchon de protection (2) sont constitués par un manchon (8), de préférence en matière plastique appropriée, qui est coaxial au manchon de protection (2) et dont le diamètre externe est supérieur par rapport au diamètre interne de ce manchon de protection, de manière à permettre un emboîtement à force dans ce dernier, tandis que son diamètre interne est sensiblement égal au diamètre externe de l'objectif (3), de façon à serrer ce dernier, et donc à être maintenu dans la position voulue, tout en permettant son coulissement relatif par rapport à l'objectif (3).  2. Device according to claim 1, characterized in that said means for centering and supporting the protective sleeve (2) consist of a sleeve (8), preferably of suitable plastic, which is coaxial with the protective sleeve ( 2) and the external diameter of which is greater than the internal diameter of this protective sleeve, so as to allow it to be force-fitted into the latter, while its internal diameter is substantially equal to the external diameter of the objective (3) , so as to tighten the latter, and therefore to be maintained in the desired position, while allowing its relative sliding relative to the objective (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon (8) de centrage et de maintien du manchon de protection présente un moyen de butée, constitué notamment par un épaulement annulaire sur sa surface'interne faisant butée pour l'objectif (3), de manière à éviter d'endarmager ladite lentille (5) lors de l'esboi- tement du manchon de protection (2) sur l'objectif (3). 3. Device according to claim 2, characterized in that the sleeve (8) for centering and holding the protective sleeve has a stop means, constituted in particular by an annular shoulder on its internal surface making a stop for the objective ( 3), so as to avoid damaging said lens (5) when the protective sleeve (2) is pulled out of the objective (3). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon de protection (2) comporte à son extrémité inférieure une livre annulaire (6) délimitant l'ouverture de cette extrémité inférieure et comportant un siège constitué par une dépression annulaire (7) sur laquelle repose ladite lentille (5),qui est rendue solidaire de ladite lèvre (6) tout autour de son siège (7) par tout moyen approprié et notamment par collage, ladite lèvre (6) et-ledit siege (7) étant disposés dans un plan perpendiculaire à l'axe du manchon de protection (2) et donc de l'objectif (3)  4. Device according to claim 1, characterized in that the protective sleeve (2) comprises at its lower end an annular book (6) delimiting the opening of this lower end and comprising a seat constituted by an annular depression (7) on which rests said lens (5), which is made integral with said lip (6) all around its seat (7) by any appropriate means and in particular by gluing, said lip (6) and said seat (7) being arranged in a plane perpendicular to the axis of the protective sleeve (2) and therefore of the objective (3)
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