JP2006343670A - 対物プロテクタおよび顕微鏡観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 洗浄等の作業を不要とし、あるいは低減して、観察作業を容易にするとともに、対物レンズを細菌や汚れの付着および洗浄時等に加わる外力から保護する。
【解決手段】 対物レンズ４の少なくとも先端面５を被覆する光学的に透明な被覆部材６と、該被覆部材６を対物レンズ４に取り付ける取付手段７とを備える対物プロテクタ１を提供する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、対物プロテクタおよび顕微鏡観察方法に関するものである。

従来、顕微鏡用の対物レンズとしては、種々の構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
これら従来の対物レンズは、略円筒状の鏡筒内に複数のレンズを配列して構成されている。鏡筒は、比較的大径でかつ肉厚に構成されることにより、高い剛性を有し、複数のレンズを堅固に支持するようになっている。観察しようとする標本の外部に先端のカバーガラスのみを近接配置されるものであるため、その外径寸法を比較的大きく確保することが可能であった。
特開２００５−３１４２５号公報

しかしながら、生体を生きたままの状態で観察する顕微鏡装置の場合には、対物レンズの先端を生体内に挿入して観察する必要がある。すなわち、生体を大きく侵襲すると、生体にかかる負担が大きくなるため、少ない侵襲で生体を観察する必要から対物レンズの先端を細径に構成する必要がある。

一方、上記のように生体を生きたままの状態で観察する顕微鏡装置の場合には、対物レンズの先端を生体に接触させて観察する必要がある。このため、生体に接触する対物レンズの先端部分は、細菌等の感染や塵埃の付着を防止するために、使用後に必ず洗浄、消毒あるいは滅菌しなければならない。

しかしながら、使用の都度に洗浄、消毒あるいは滅菌を行うことは面倒である。また、対物レンズの先端が細径に構成される場合には、特に、鏡筒の側方からの外力に対する剛性が低下するため、洗浄時等に細径の先端部にかかる外力によって変形する虞がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、洗浄等の作業を不要とし、あるいは低減して、観察作業を容易にすることができるとともに、対物レンズを細菌や汚れの付着および洗浄時等に加わる外力から保護することができる対物プロテクタおよび顕微鏡観察方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、対物レンズの少なくとも先端面を被覆する光学的に透明な被覆部材と、該被覆部材を対物レンズに取り付ける取付手段とを備える対物プロテクタを提供する。
本発明によれば、取付手段の作動により対物レンズの少なくとも先端面に被覆部材が取り付けられる。被覆部材は光学的に透明な材質により構成されているので、対物レンズの先端面を介した光の入出射が阻害されることなく行われるとともに、被覆部材によって対物レンズの少なくとも先端面が直接生体等の試料に接触することが防止されるので、対物レンズを細菌や汚れ等の汚染から保護することができる。また、観察後に被覆部材を取り外すだけで、対物レンズの消毒等の作業を不要にすることができる。

上記発明においては、前記被覆部材が、前記対物レンズの先端面に密着させられるカバー部材を備えることとしてもよい。
このようにすることで、カバー部材により対物レンズの先端面が細菌や汚れ等から保護され、また、試料からの光を無駄なく対物レンズ内に入射させることが可能となる。

また、上記発明においては、前記被覆部材が、前記対物レンズの先端面に密着させられるポリエチレンポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリプロピレンまたはポリカーボネート等の樹脂材料からなる薄膜部材を備えることとしてもよい。
このようにすることで、対物レンズの先端面に倣うように薄膜部材を変形させて容易に密着させることができる。これにより、対物レンズの先端における光学特性を変化させることなく対物レンズの少なくとも先端面に細菌や汚れが付着することを効果的に防止できる。また、薄膜部材として比較的大きなものを採用することで、対物レンズを先端面のみならず広い範囲にわたって簡易に保護することができる。

また、上記発明においては、前記取付手段が、対物レンズの外周面に設けられた周溝と、該周溝に係合し対物レンズの外周面との間に前記薄膜部材を挟むリング状の弾性体からなる締め付け部材とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、対物レンズの外周面を被覆するように薄膜部材を配置し、その外側から締め付け部材を周溝に係合させることで、締め付け部材の弾性力により対物レンズの薄膜部材を対物レンズの外周面に容易に固定することができる。

また、上記発明においては、前記取付手段が、対物レンズの外周面に固定されるリング状部材と、該リング状部材との間に前記薄膜部材を挟んでリング状部材に係合するリング状の締め付け部材とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、対物レンズが細径化あるいは薄肉化して外周面に周溝が形成しにくい場合においても薄膜部材を簡易に対物レンズの外周面に固定することが可能となる。

また、上記発明においては、前記取付手段に、前記薄膜部材を前記対物レンズの先端面に密着させるように薄膜部材に張力を付与する張力付与手段が備えられていることとしてもよい。
このようにすることで、張力付与手段の作動により薄膜部材に張力を付与するだけで、薄膜部材を対物レンズの先端面に密着させることができ、対物レンズの先端における光学特性を変化させることなく対物レンズの先端面を有効に保護することができる。

また、本発明は、対物レンズの先端に配置されるファイババンドルの少なくとも先端面を被覆する光学的に透明な被覆部材と、該被覆部材をファイババンドルに取り付ける取付手段とを備える対物プロテクタを提供する。
本発明によれば、取付手段によりファイババンドルの少なくとも先端面に被覆部材が取り付けられる。被覆部材は光学的に透明な材質により構成されているので、ファイババンドルの先端面を介した光の入出射が阻害されることなく行われるとともに、被覆部材によってファイババンドルの少なくとも先端面が直接生体等の試料に接触することが防止されるので、ファイババンドルの先端を細菌や汚れ等の汚染から保護することができる。また、観察後に被覆部材を取り外すだけで、ファイババンドルの消毒等の作業を不要にすることができる。

また、本発明は、顕微鏡に備えられた対物レンズを光学的に透明なポリエチレンポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリプロピレンまたはポリカーボネート等の樹脂材料からなる薄膜部材によって被覆し、該薄膜部材を対物レンズの先端面に密着させた状態で観察を行う顕微鏡観察方法を提供する。
本発明によれば、薄膜部材によって対物レンズが被覆されるので、対物レンズを試料に接触させあるいは試料内に挿入しても、薄膜部材によって細菌や汚れが対物レンズに付着することを防止でき、観察後における対物レンズの洗浄作業を不要とすることができる。この場合に、薄膜部材を対物レンズの先端面に密着させることで、光学特性に影響を与えることなく観察を行うことができる。

本発明に係る対物プロテクタによれば、洗浄等の作業を不要とし、あるいは低減して、観察作業を容易にすることができるとともに、対物レンズを細菌や汚れの付着および洗浄時等に加わる外力から保護することができるという効果を奏する。

以下、本発明の第１の実施形態に係る対物プロテクタ１について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る対物プロテクタ１は、図１に示されるように、先端に細径先端部２を有し後端を顕微鏡本体３に取り付けられる対物レンズ４を保護するものである。

この対物プロテクタ１は、対物レンズ４の少なくとも先端面５を被覆する光学的に透明な被覆部材６と、この被覆部材６を対物レンズ４に取り付ける取付手段７とを備えている。
前記被覆部材６は、例えば、光学的に透明なポリエチレンポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリプロピレンまたはポリカーボネート等の樹脂材料からなる薄膜部材によって構成されている。被覆部材６の厚さは、例えば、数μｍ〜数１００μｍである。
前記取付手段７は、例えば、対物レンズ４の大径部４ａの外周面に全周にわたって形成された周溝８と、該周溝８に係合可能なＯリング状の締め付け部材９とから構成されている。

このように構成された本実施形態に係る対物プロテクタ１を用いた顕微鏡観察方法について以下に説明する。
本実施形態に係る対物プロテクタ１を対物レンズ４に取り付けるには、図１に示されるように、被覆部材６によって対物レンズ４の細径先端部２からその上方の大径部４ａまでを覆う。次いで、被覆部材６の上から、大径部４ａの外径寸法より大きく広げた締め付け部材９を大径部４ａに挿入する。そして、大径部４ａに形成されている周溝８の位置で締め付け部材９を解放することにより、締め付け部材９の弾性復元力によって締め付け部材９と大径部４ａとの間に被覆部材６を挟み、かつ、被覆部材６越しに周溝８と締め付け部材９とを係合させる。これにより、締め付け部材９が軸方向に移動することが係止され、被覆部材６が締め付け部材９と周溝８との間の摩擦力によって、対物レンズ４の外周面に固定された状態に保持されることになる。

このとき、締め付け部材９によって被覆部材６を固定する際に、被覆部材６に張力を付与することにより、図２に示されるように、被覆部材６を対物レンズ４の先端面５に配されている先玉４ｂの表面に密着させることができる。被覆部材６は、数μｍ〜数１００μｍの厚さであるため、対物レンズ４の先玉４ｂの表面に密着させることにより、その表面形状に倣って平面状に形成され、通過する光に屈折等を生じさせないようになる。

この状態で、対物レンズ４の先端を試料（図示略）に接触させ、あるいは、試料の内部に挿入して観察を行う。このようにすることで、上述したように、対物レンズ４の先端面５および外周面が被覆部材６によって被覆されているので、試料が対物レンズ４の表面に直接接触することが防止される。したがって、試料が付着することにより対物レンズ４の表面が汚れたり、試料に含まれている細菌等が対物レンズ４に付着したりする不都合を防止できる。また、上述したように被覆部材６が対物レンズ４を通過する光に影響を与えないので、鮮明な画像を取得することができる。

さらに、観察終了後は、締め付け部材９を取り外して被覆部材６を対物レンズ４の外面から取り除くだけで、試料が付着した使用済みの被覆部材６を除去することができ、対物レンズ４の洗浄、消毒および滅菌作業を省略することができる。したがって、対物レンズ４の顕微鏡本体３からの取り外し作業や取付作業を省略できて、観察準備作業を簡略化できるとともに、これらの作業時に対物レンズ４の外面に外力が付与されることを防止して、特に細径先端部２のように外力に弱い部分が外力により損傷することを回避できる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る対物プロテクタ１０について図３を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る対物プロテクタ１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る対物プロテクタ１０は、取付手段１１において第１の実施形態に係る対物プロテクタ１と相違している。

本実施形態において取付手段１１は、図３に示されるように、対物レンズ４の大径部４ａに嵌合状態に配されるリング状部材１２を備えている。リング状部材１２は、接着剤により対物レンズ４に取り付けてもよく、また、図示しない押しネジによって対物レンズ４に着脱可能に固定することにしてもよい。
リング状部材１２の外周面には、全周にわたって周溝８が形成されており、被覆部材６を挟んで締め付け部材９が係合されるようになっている。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、対物レンズ４の外周面に細菌や汚れが付着するのを防止でき、また、洗浄、消毒あるいは滅菌作業を省略し、これに伴う種々の作業を省略し、対物レンズ４を保護することができるという利点がある。さらに、本実施形態によれば、対物レンズ４の外周面に嵌合するリング状部材１２に周溝８を形成しているので、対物レンズ４に周溝８を設ける必要がなく、周溝８を有しない対物レンズ４に対しても被覆部材６を取り付けることができる。また、周溝８をリング状部材１２に設けることで、対物レンズ４の鏡筒の厚さ方向に周溝８を設ける余裕がない場合にも適用することができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る対物プロテクタ２０について図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る対物プロテクタ２０は、対物レンズ４に取り付けるリング状部材２１の構成において第２の実施形態に係る対物プロテクタ１０と相違している。

本実施形態においては、リング状部材２１は、対物レンズ４の大径部４ａの外面に固定される第１のリング状部材２２と、該第１のリング状部材２２の外面に設けられたテーパ雄ネジ２２ａに締結されるテーパ雌ネジ２３ａを有する第２のリング状部材２３と、該第２のリング状部材２３の下端面に周方向に相対移動可能に取り付けられる第３のリング状部材２４とを備えている。

前記第１のリング状部材２２は、周方向の一カ所を軸方向に切断したすり割り部２２ｂを備えている。したがって、すり割り部２２ｂの幅寸法を増減させることで、内径寸法を拡大または縮小させることができるようになっている。
前記第３のリング状部材２４には、被覆部材６の外周部が固定されている。

このように構成された本実施形態に係る対物プロテクタ２０の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る対物プロテクタ２０を対物レンズ４に取り付けるには、まず、第１のリング状部材２２のすり割り部２２ｂを広げて内径寸法を拡大し、対物レンズ４の大径部４ａに嵌合させる。そして、第１のリング状部材２２の軸方向位置を適当な位置に調節した状態で、第１のリング状部材２２の外面のテーパ雄ネジ２２ａに、第２のリング状部材２３のテーパ雌ネジ２３ａを締結していく。

第２のリング状部材１２を対物レンズ４の軸線回りに回転させていくと、テーパ雄ネジ２２ａとテーパ雌ネジ２３ａとの締結によって、第１のリング状部材２２に対して第２のリング状部材２３が軸方向の相対的に移動する。これにより、第１のリング状部材２２は、締結の進行とともに、半径方向内方に向けて締め付けられ、大径部４ａの外周面との間の摩擦力を増大させることで、対物レンズ４にしっかりと固定されるようになる。一方、第２のリング状部材２３は、第１のリング状部材２２に対して顕微鏡本体３方向に向けて徐々に移動させられる。

第３のリング状部材２４は、第２のリング状部材２３に対して相対回転可能に取り付けられているので、第２のリング状部材２３が回転しても、回転することがない。また、第２のリング状部材２３が第１のリング状部材２２に対して軸方向に移動させられると、第３のリング状部材２４も第２のリング状部材２３とともに軸方向に移動させられる。その結果、第３のリング状部材２４に固定されている被覆部材６が軸方向に引っ張られることにより、被覆部材６に張力が付与され、対物レンズ４の先端面５に配されている先玉４ｂの表面に被覆部材６が密着させられる。

このように、本実施形態によれば、第２のリング状部材２３を対物レンズ４の軸線回りに回転させるだけで、被覆部材６を対物レンズ４に取り付け、かつ、被覆部材６を先玉４ｂの表面に密着させた状態とすることができる。
なお、図５に示されるように、第２のリング状部材２３の外面に周溝８を形成しておくことで、装置本体３側から被せられた第２の被覆部材２５（ドレープ）を第２のリング状部材２３の周溝８に締め付け部材９によって固定することができる。この場合には、対物レンズ４のみならず顕微鏡本体３を含めた顕微鏡全体を汚れや細菌の付着から保護することができる。

また、上記各実施形態においては、被覆部材６として薄膜部材を採用したが、図６に示されるように、対物レンズ４の先端面５に接触する位置に光学的に透明なガラスあるいは樹脂からなるカバー部材２６を配置することにしてもよい。このようにすることで、対物レンズ４の作動距離に合わせて試料Ａと対物レンズ４の先端面５との距離を容易に設定することができる。また、この場合に、薄膜部材を使用することなく、ワイヤ等によりカバー部材２６を対物レンズ４に固定することにしてもよい。

また、上記実施形態においては、対物レンズ４の大径部４ａに対物プロテクタ１，１０，２０を固定することとしたが、これに代えて、図７に示されるように、対物レンズ４の細径先端部２に対物プロテクタ２７を固定することにしてもよい。このようにすることで、細径先端部２の周囲における被覆部材６を広がることなく細径先端部２の外面に沿わせて配置することが可能となり、試料の小さい切開部から対物レンズ４を挿入する際に被覆部材６が邪魔にならないようにすることができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る対物プロテクタ３０について図８および図９を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る対物プロテクタ３０は、図８に示されるように、顕微鏡３１のベース３２に固定されるブラケット３３によって、対物レンズ３４の焦点位置近傍に一端３５ａを配置されたファイババンドル３５の少なくとも先端面３５ｂを保護するものであって、薄膜部材により構成された被覆部材６と、該被覆部材６をファイババンドル３５の先端部に固定する取付手段３６とを備えている。

取付手段３６は、例えば、図９に示されるように、内側にファイババンドル３５を挿通させる貫通穴３７ａを備え、外面がテーパ状に形成されたスリーブ３７と、該スリーブ３７の外面に嵌合される締結リング３８とから構成されている。スリーブ３７には、一端に鍔部３７ｂが設けられ、他端には、長さ方向の途中位置まで軸方向に沿って延びるすり割り部３７ｃが設けられている。締結リング３８をスリーブ３７に嵌合させていくと、テーパ外面３７ｄを締結リング３８が半径方向内方に押圧することで、すり割り部３７ｃを縮小させ、これによって、スリーブ３７がファイババンドル３５の外面を締め付けるようにして固定されるようになっている。

スリーブ３７に締結リング３８を嵌合させることで、スリーブ３７がファイババンドル３５の外面に固定されると、スリーブ３７の鍔部３７ｂと締結リング８とによって取付手段３６の外周面が周溝状に形成されるので、被覆部材６を挟んでＯリング状の締め付け部材９を配置することにより、被覆部材６をファイババンドル３５の先端部に取り付けることができる。
図中、符号３９はハロゲンランプ等の光源、符号４０は接眼レンズ、符号４１はダイクロイックミラーを示している。

本実施形態によれば、試料に接触されあるいは挿入されるファイババンドル３５の先端部が対物プロテクタ３０によって保護される。したがって、観察後におけるファイババンドル３５の洗浄、消毒あるいは滅菌作業を不要とし、観察準備作業を簡易化することができる。

なお、ブラケット３３によって顕微鏡３１のベース３２にファイババンドル３５を固定した場合を例に挙げて説明したが、これに代えて、図１０に示されるように、ブラケット４２によって対物レンズ３４に直接、ファイババンドル３５を固定する場合についても適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る対物プロテクタを示す正面図である。 図１の対物プロテクタを取り付けた状態の細径先端部と被覆部材との関係を示す部分的な拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る対物プロテクタを示す正面図である。 本発明の第３の実施形態に係る対物プロテクタを示す縦断面図である。 図４の対物プロテクタの変形例を示す縦断面図である。 被覆部材の変形例を示す縦断面図である。 細径先端部のみに取り付ける対物プロテクタの変形例を示す正面図である。 本発明の第４の実施形態に係る対物プロテクタを示す模式的な説明図である。 図８の対物プロテクタの取り付け手段を示す斜視図である。 ファイババンドルの取付構造の変形例を示す縦断面図である。

符号の説明

１，１０，２０，２７，３０ 対物プロテクタ
４ 対物レンズ
５ 先端面
６ 被覆部材
７，１１，３６ 取付手段
８ 周溝
９ 締め付け部材
１２，２１ リング状部材
２２ａ テーパ雄ネジ（張力付与手段）
２３ａ テーパ雌ネジ（張力付与手段）
２６ カバー部材
３５ ファイババンドル
３５ｂ 先端面

Claims (8)

1. 対物レンズの少なくとも先端面を被覆する光学的に透明な被覆部材と、
   該被覆部材を対物レンズに取り付ける取付手段とを備える対物プロテクタ。
2. 前記被覆部材が、前記対物レンズの先端面に密着させられるカバー部材を備える請求項１に記載の対物プロテクタ。
3. 前記被覆部材が、前記対物レンズの先端面に密着させられるポリエチレンポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリプロピレンまたはポリカーボネート等の樹脂材料からなる薄膜部材を備える請求項１に記載の対物プロテクタ。
4. 前記取付手段が、対物レンズの外周面に設けられた周溝と、該周溝に係合し対物レンズの外周面との間に前記薄膜部材を挟むリング状の弾性体からなる締め付け部材とを備える請求項３に記載の対物プロテクタ。
5. 前記取付手段が、対物レンズの外周面に固定されるリング状部材と、該リング状部材との間に前記薄膜部材を挟んでリング状部材に係合するリング状の締め付け部材とを備える請求項３に記載の対物プロテクタ。
6. 前記取付手段に、前記薄膜部材を前記対物レンズの先端面に密着させるように薄膜部材に張力を付与する張力付与手段が備えられている請求項３から請求項５のいずれかに記載の対物プロテクタ。
7. 対物レンズの先端に配置されるファイババンドルの少なくとも先端面を被覆する光学的に透明な被覆部材と、
   該被覆部材をファイババンドルに取り付ける取付手段とを備える対物プロテクタ。
8. 顕微鏡に備えられた対物レンズを光学的に透明なポリエチレンポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリプロピレンまたはポリカーボネート等の樹脂材料からなる薄膜部材によって被覆し、該薄膜部材を対物レンズの先端面に密着させた状態で観察を行う顕微鏡観察方法。

Images