JP2009109566A - 被検体保持ステージ及び観察装置 - Google Patents

Abstract

【課題】標本や試料を保持し、所望する微小な移動がスムーズで、観察場所で確実に静止できる操作性を有し、しかもその操作性を長期に渡って持続可能な機構を、簡易かつ安価な構成にて実現した、被検体保持ステージと、これを備えた観察装置とを提供する。
【解決手段】拡大観察に用いられる被検体保持ステージ１である。固定ステージ３と、被検体５を保持し、かつ固定ステージ３に対し移動可能に配設された移動ステージ２とを備えてなる。固定ステージ３と移動ステージ２とのうちの一方に磁力発生源４が設けられ、他方に磁性を有する磁性部材３が設けられ、これら磁力発生源４と磁性部材３との間の引力により、移動ステージ２が固定ステージ３に所定の保持力で保持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検体保持ステージ及び観察装置に関する。

従来、細胞組織や微生物等の標本、さらには各種の観察試料を拡大し、観察するものとして、顕微鏡などの観察装置が知られている。このような観察装置には、通常、標本や観察試料等の被検体を保持し、さらに所望部分の拡大観察を可能にするため被検体を移動可能にする、保持ステージが備えられている。

このような保持ステージとしては、その固定側（以下、固定ステージと記す）と移動側（以下、移動ステージと記す）との間にグリス等の高粘度の流体（粘性流体）を封入した、グライディングステージが知られている（例えば、特許文献１参照）。このグライディングステージでは、移動ステージを人間の手指で直接触れて押すことにより、移動ステージ上の被検体を所望の位置に移動させるようになっている。

このようなグライディングステージにあっては、固定ステージに対して移動ステージを移動させる際に、前記粘性流体の摩擦力（粘性抵抗力）によってその移動動作に抵抗が付与されていることから、ある程度の力で押さないと移動動作が起こらないようになっている。また、静止させる際にも、前記粘性流体の摩擦力（粘性抵抗力）により、移動ステージの静止した状態が安定化するようになっている。

ところが、粘性流体の摩擦力を利用したことによる副作用として、このグライディングステージでは、移動ステージに対する摩擦力による抵抗量が小さく、したがって移動ステージを微小距離移動させることでその位置を微調整しようとしても、必要以上に移動ステージが移動してしまうことにより、移動量の微調整が難しくなっている。また、所望の位置で手指を離して移動ステージに対する押圧を解除しても、慣性力が働くことで移動ステージが直ちに静止せず、これによって微調整が困難になっている。したがって、このグライディングステージでは、移動ステージの微調整が難しいことから、移動ステージ上の被検体の位置をピンポイントで合わせるのが非常に困難になっている。
そこで、ピンポイントの位置合わせを可能にする方法として、移動ステージを重くすることで慣性力を大きくすることや、流体の粘度を大きくすることで摩擦力を増加させる等の対策が考えられる。
特開２００３−１７７３３０号公報

しかしながら、移動ステージを重くすると、重量増加によって移動ステージの操作性が悪くなってしまう。また、流体の粘度を大きくして摩擦力を増加しようとしても、粘度を調整することでの摩擦力のコントロールが非常に難しく、良好な操作性を得るのが困難である。また、そもそも前記のグライディングステージでは、粘性流体を使用している構成上、流体漏れの可能性があり、したがって定期的な検査やメンテナンスが必要となる。
このように、従来のグライディングステージ（被検体保持ステージ）では、その構成上、所望した微小移動が困難なだけでなく、所望位置での静止も容易でなく、したがって被検体の位置の微調整が非常に困難であり、さらに流体漏れといった構成上の特有な問題もある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、標本や試料を保持し、所望する微小な移動がスムーズで、観察場所で確実に静止できる操作性を有し、しかもその操作性を長期に渡って持続可能な機構を、簡易かつ安価な構成にて実現した、被検体保持ステージと、これを備えた観察装置とを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の被検体保持ステージは、拡大観察に用いられる被検体保持ステージであって、
固定ステージと、被検体を保持し、かつ前記固定ステージに対し移動可能に配設された移動ステージと、を備え、
前記固定ステージと前記移動ステージとのうちの一方に磁力発生源が設けられ、他方に磁性を有する磁性部材が設けられ、これら磁力発生源と磁性部材との間の引力により、前記移動ステージが前記固定ステージに所定の保持力で保持されていることを特徴としている。

この被検体保持ステージによれば、磁力発生源とこれに引きつけられる磁性部材との間の引力により、固定ステージに移動ステージを保持しているので、移動ステージを移動させた際に、前記引力が移動ステージに対して抵抗力（摩擦力）として作用するようになる。したがって、磁力発生源の磁力を所望の強度にして前記の引力を所定の大きさに調整しておくことで、手指等による移動ステージへの押圧を解除した際に、慣性力に抗して移動ステージが前記引力により直ちに停止するようになる。また、前記引力によって移動ステージの静止状態も安定化される。よって、所望した微小移動が容易になり、かつ、所望位置での静止も容易になることから、被検体の位置の微調整が容易になり、その操作性が従来に比べて格段に向上する。また、流体を用いないため、流体漏れの問題もなくなる。

また、前記被検体保持ステージにおいては、前記移動ステージが、前記固定ステージに対して摺動自在に面接触した状態で、保持されているのが好ましい。
このように、移動ステージが固定ステージに対して面接触しているので、固定ステージに対する移動ステージの移動（摺動）が安定化し、操作性が一層向上する。

また、前記被検体保持ステージにおいては、前記磁力発生源の磁力の強度が可変に構成されているのが好ましい。
このようにすれば、移動ステージに対して抵抗力（摩擦力）として作用する前記引力が可変になり、したがって被検体の所望位置での静止力や、移動ステージを移動させる際に必要とされる操作力（押圧力）等を変化させ、移動ステージの動作や操作感の調節を行うことが可能になる。

また、前記被検体保持ステージにおいては、前記移動ステージに保持された被検体に照明光を照射する照明手段が備えられているのが好ましい。
このようにすれば、被検体に直接照明光を照射することができ、したがって照明手段における光源の種類や光量、光学系部品の組合せや光学特性、照明透過用部材の透明度などを適宜に構成することにより、周辺環境の明るさに影響を受けることなく所望の照明の明るさが得られるようになり、所望する観察像が容易に得られるようになる。

また、前記被検体保持ステージにおいては、前記固定ステージと前記移動ステージとの間に、前記固定ステージに対する前記移動ステージの移動範囲を規制するストッパーが設けられているのが好ましい。
このようにすれば、例えば操作中に誤って移動ステージが固定ステージ上から外れてしまい、移動ステージ上の被検体を破損してしまうといった事故を防止することができる。

また、前記被検体保持ステージにおいては、前記移動ステージには、その上面上に被検体を保持する保持具が設けられ、該保持具は、磁性を有する磁性材によって形成され、
前記移動ステージには、前記磁力発生源が、前記保持具の下方に配設されているのが好ましい。
このようにすれば、磁力発生源によって保持具が移動ステージの表面に引きつけられるようになり、したがって保持具による被検体の保持が、磁力発生源による磁力によってより良好になる。よって、例えば長期の使用等によって保持具自身による被検体の保持力が低下しても、磁力発生源による磁力によって被検体の保持力がカバーされ、これにより保持具による被検体の保持機能が良好に保たれる。

本発明の観察装置は、拡大観察を行う観察装置において、
観察装置本体と、被検体を保持する被検体保持ステージとを具備し、
前記被検体保持ステージとして、前記の被検体保持ステージを備えていることを特徴としている。
この観察装置によれば、被検体の位置の微調整が容易になり、その操作性が従来に比べて格段に向上し、しかも流体漏れの問題もない被検体保持ステージを備えているので、標本や試料などの被検体をより容易に観察することが可能になる。

本発明の被検体保持ステージにあっては、被検体の位置の微調整が容易になり、その操作性が従来に比べて格段に向上しているので、標本や試料などの被検体の位置をより容易にかつスムーズに微移動させることができ、さらに、観察場所で確実に静止させることができる。また、流体漏れの問題がないので、検査やメンテナンスに要する負担が軽減され、観察に要するコストを軽減することができる。さらに、固定ステージに移動ステージを保持する保持手段として磁力を用いているので、構成が簡易かつ安価となり、したがってこの保持ステージ自体も安価なものとなる。
本発明の観察装置にあっては、標本や試料などの被検体をより容易に観察することができるので、観察に要する時間を短縮してコストの低減化を図ることができ、したがって拡大観察を効率的に行うことができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１、図２は本発明の被検体保持ステージの第１実施形態を示す図であり、図１は被検体保持ステージの上面を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。図１、図２において符号１は拡大観察に用いられる被検体保持ステージ（以下、保持ステージと記す）であり、この保持ステージ１は、被検体を保持する移動ステージ２と、この移動ステージを移動可能に保持する固定ステージ３とを備えて構成されたものである。

移動ステージ２は、被検体５を保持する一対のクリップ（保持具）７を有した円盤状のトップテーブル２０１と、このトップテーブル２０１の底面側に当接させてネジ等により着脱可能に取り付け固定された円盤状の摺動部材２０２と、からなっている。一対のクリップ７は、図１に示すようにその一方の側から被検体５を挟み込み、そのバネ性によって被検体５をトップテーブル２０１の上面に保持固定するもので、被検体５をトップテーブル２０１のほぼ中央に保持できるように、トップテーブル２０１に取り付けられたものである。なお、被検体５としては、観察用の標本や試料をスライドガラスとカバーグラスとの間に挟持した、プレパラート標本などが観察対象として用いられる。

摺動部材２０２は、図２に示すようにその内面側、すなわちトップテーブル２０１との接合面側に複数の凹部６（図１参照）を形成し、これら凹部６内に磁力発生源４を有したものである。凹部６は、図１に示すように移動ステージ２の中心部と、その外側の四方との合計五箇所に形成されている。ここで、磁力発生源４とは、磁性体を引き付ける力を発生することができるものであり、具体的には、永久磁石や電磁石等からなっている。ここで、このような永久磁石や電磁石からなる磁力発生源４については、本実施形態ではその磁力の強度が可変に構成されている。

すなわち、磁力発生源４として永久磁石を用いる場合、前記したように五つの凹部６を形成しておくことで、１個から５個までの間で永久磁石（磁力発生源４）の個数を変えることができ、これによって磁力発生源４の磁力の強度を変えることができる。または、大きさや磁力の異なる永久磁石に交換することで、磁力発生源４の磁力の強度を変えることができる。
また、磁力発生源４として電磁石を用いた場合には、これに通じる電流の大きさを変えることにより、磁力発生源４の磁力の強度を変えることができる。例えば、図１中二点鎖線で示すように、電磁石（磁力発生源４）に配線８ａを介して変電器８を接続しておき、この変電器８によって通じる電流値を変えることにより、磁力発生源４の磁力の強度を変えることができる。

また、このような構成からなる移動ステージ２において、クリップ７や磁力発生源４を除くトップテーブル２０１や摺動部材２０２は、軽量なアルミニウムや硬質の樹脂類などからなっている。これにより、この移動ステージ２は手指で動かすのが容易になっている。

固定ステージ３は、後述するように顕微鏡の観察装置において、被検体を拡大観察する対物レンズに対して接近あるいは離反させるように上下動させるステージ上に置かれ、あるいはこの固定ステージ３自身が、観察装置において被検体を拡大観察する対物レンズに対して接近あるいは離反させるように上下動させるステージとなるもので、本実施形態では、前記磁力発生源４の磁力によって引き付けられる、磁性部材からなっている。磁性部材とは、磁性を有し、前記の磁力発生源４に引き付けられる性質を有していればいかなるものでもよく、例えば、鉄鋼材料のような磁性体や、非磁性材を表面処理することで磁性が付与された材料等が使用可能である。本実施形態では、固定ステージ３は磁性を有する鉄系の板状体、すなわち略正方形状（略八角形状）の鉄板からなっており、したがってこの固定ステージ３自身が、本発明における磁性部材となっている。

また、このような移動ステージ２と固定ステージ３とからなる保持ステージ１において、移動ステージ２と固定ステージ３との接触面、すなわち前記摺動部材２０２の底面２ａと固定ステージ３の上面３ａとは、いずれも研磨処理等がなされていることで平滑面となっている。したがって、これらの面は互いに良好に摺動し合う、摺動面となっている。
このような構成のもとに移動ステージ２は、固定ステージ３に対して摺動可能になっている。そして、移動ステージ２に設けられた磁力発生源４と、磁性部材である固定ステージ３との間で生じる引力により、移動ステージ２は固定ステージ３に所定の保持力で保持されたものとなっている。

ここで、後述するように移動ステージ２の重力も、固定ステージ３に対して移動ステージ２を引きつける引力として作用する。しかし、本発明では、移動ステージ２の重量を変化させることで前記の「引力」を変えることは意図していないので、本発明において「引力」と記した場合には、特にことわらない限り、基本的には磁力発生源４と磁性部材との間で発生する磁力によって形成される、引力をいうものとする。

このような保持力、すなわち前記の引力は、固定ステージ３に対して移動ステージ２を移動（摺動）させた際に、移動ステージ２に対して摩擦力、つまり抵抗力として作用する。摩擦力とは、固定ステージ３の上面３ａと移動ステージ２の底面２ａとの間に発生する静止摩擦力のことである。この摩擦力を図３の説明図を参照して説明する。なお、図３では、図１、図２に示した保持ステージ１と異なり、固定ステージに磁力発生源を設け、移動ステージに磁性部材（磁性を有する部材）を設けている。

図３中の静止摩擦力ｆｓは、移動ステージの重量と前記磁力とによって発生する引力からなる垂直抗力Ｎと、固定ステージと移動ステージとの間の接触面における静摩擦係数μｓとの積にて得られる値である。人間の手指により移動ステージに操作力（押圧力）Ｆを与えると、操作力Ｆと静止摩擦力ｆｓとの関係がＦ≦ｆｓの状態では移動ステージが静止しており、Ｆ＞ｆｓとなる操作力Ｆが加えられると、移動ステージが動き始める。
したがって、移動ステージに操作力を加えない状態では、前記摩擦力によって移動ステージは静止しており、この移動ステージ上の被検体も所望の位置に静止した状態となる。そして、移動ステージに対して前記摩擦力を超える力を加えたときのみ、力の作用する方向に移動ステージが移動するようになっているのである。

このような摩擦力を有する図１、図２に示した保持ステージ１を用いて、被検体５の拡大観察を行うには、まず、プレパラート標本などの被検体５を移動ステージ２上に載せ、クリップ７で保持固定する。
次に、顕微鏡等の観察装置本体（図示せず）で被検体５の位置を確認しつつ、図２に示すように移動ステージ２の外周側壁２０１ａを手指１００で操作（押圧）して、被検体５が所望の位置となるように移動ステージ２を移動させる。

その際、前記したように静止摩擦力ｆｓより大きい操作力（押圧力）を所望する移動方向に加えることで、初めて移動ステージ２が固定ステージ３上を移動（摺動）するようになる。すなわち、このようにして操作力が加えられると、移動ステージ２はその底面２ａが固定ステージ３の上面３ａを摺動し、水平の姿勢を保ったままで、被検体５を所望の位置に移動させるようになる。このとき、磁力発生源４とこれに引きつけられる磁性部材（固定ステージ３）との間の引力（磁力）により、固定ステージ３上に移動ステージ２を保持しているので、移動ステージ２を移動させた際に、前記引力が移動ステージ２に対して抵抗力（摩擦力）として作用するようになる。したがって、磁力発生源４の磁力を予め所望の強度にして前記の引力を所定の大きさに調整しておくことにより、手指１００による移動ステージ２への操作（押圧）を解除した際に、慣性力に抗して移動ステージ２が前記引力により直ちに停止するようになる。また、前記引力によって移動ステージ２の静止状態も安定化する。

ここで、このような作用効果について、図４及び図５を参照して説明する。
図４、図５は、移動ステージ操作時の操作力と、移動ステージの移動量との相関関係を示すグラフであり、グラフ中の実線は本発明の保持ステージを示し、破線は流体を使用した従来のグライディングステージを示している。

図４に示すグラフでは、本発明の保持ステージと従来のグライディングステージとにおいて、それぞれ移動ステージに操作力を加えたときの、移動ステージの動き出し方を示している。
破線で示す従来のグライディングステージでは、流体の粘性による摩擦力によって移動ステージを静止させているため、移動ステージに僅かな操作力が加わるだけで大きく移動してしまう。これでは、微少な移動に適さず、正確な微移動が困難になっている。一方、実線で示す本発明の保持ステージでは、予め磁力を調整して前記の静止摩擦力ｆｓをコントロールしておくことにより、静止摩擦力ｆｓ以下では移動ステージ２が静止状態を保ち、ｆｓを越えるとスムーズに動き出すようになっている。

また、図５に示すグラフでは、本発明の保持ステージと従来のグライディングステージとにおいて、それぞれ移動ステージを所望の位置で静止させるときの、移動ステージの動作を示している。
破線で示す従来のグライディングステージでは、摩擦力が流体の粘性に依存するため、慣性力がこの摩擦力より大きくなり、所望の位置で移動ステージから手指を離してもその位置で直ちに停止（静止）できない。したがって、移動ステージを所望する位置に静止させることが難しく、実際に静止する位置は、所望する位置に対してばらつきをもってしまう。一方、実線で示す本発明の保持ステージでは、静止摩擦力ｆｓをコントロールしておくことにより、移動ステージの操作力が静止摩擦力ｆｓを下回れば、移動ステージは所望する位置で確実に停止（静止）するようになる。

すなわち、本実施形態の保持ステージ１にあっては、観察者が上方側から被検体５を観察している状態から、被検体５をさらに観察に最適な位置まで移動させようとした場合、移動ステージ２の外周側壁２０１ａに両手の指先を添え当て、移動したい方向に直接移動ステージ２を押すことで、微少な移動もスムーズに行うことができる。また、所望の位置まで移動したところで手指１００を離せば、移動ステージ２を直ちにその位置で停止（静止）させることができる。

したがって、本実施形態の保持ステージ１によれば、所望した微小移動が容易であり、かつ、所望位置での静止も容易であることから、被検体５の位置の微調整が容易になり、その操作性が従来に比べて格段に向上する。よって、標本や試料などの被検体の位置をより容易にかつスムーズに微移動させることができ、さらに、観察場所で確実に静止させることができる。また、流体漏れの問題がないので、検査や清掃等のメンテナンスに要する負担が軽減され、観察に要するコストを軽減することができる。さらに、固定ステージ３に移動ステージ２を保持する保持手段として磁力を用いているので、構成が簡易かつ安価となり、したがってこの保持ステージ１自体も安価なものとなる。

また、移動ステージ２は磁力発生源４の磁力による引力によって固定ステージ３に接触しているので、引力以上の力量で移動ステージ２を鉛直上方に引き上げれば簡単に取り外すことができる。したがって、何らかの要因で操作感が悪化した場合でも、移動ステージ２の底面２ａや固定ステージ３の上面３ａの状態を容易に確認することができ、清掃等のメンテナンスを簡便に行うことができる。

また、磁力発生源４についてその磁力の強度を可変に構成しているので、この磁力によって発生する摩擦力（抵抗力）をコントロールすることができ、したがって高倍率観察時に被検体５を微少に移動させる場合でも、また、低倍率観察時に被検体５を素早く大きく移動させる場合でも、移動ステージ２をスムーズに移動させ、被検体５を容易にかつ素早く所望の位置に移動させることができる。特に、磁力発生源４として前記したように電磁石を用いた場合には、変電器８を制御することで観察中にリアルタイムで摩擦力（抵抗力）をコントロールすることができ、したがって必要とする動作に応じて瞬時に摩擦力（抵抗力）を変更し、操作をより容易にすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の被検体保持ステージの第２実施形態を、図６、図７を参照して説明する。
図６は被検体保持ステージの上面を示す平面図、図７は図６のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、これらの図において符号１０は被検体保持ステージ（以下、保持ステージと記す）である。この保持ステージ１０は、被検体を保持する移動ステージ１２と、この移動ステージを移動可能に保持する固定ステージ１３とを備えて構成されたものである。

移動ステージ１２は、被検体５を保持する一対のクリップ（保持具）７を有した円盤状のトップテーブル２１１からなるもので、その中心部に貫通孔１４を形成したものである。この貫通孔１４内には、図７に示すようにその上部にガラスや透明樹脂からなる透明部材６０１が嵌め込まれており、底部には、ガラスや透明樹脂からなる拡散板６０４が嵌め込まれている。拡散板６０４は、後述する光源からの照明光を拡散させるものであり、透明部材６０１は、拡散した照明光を透過させるものである。なお、前記一対のクリップ７は、図６に示すように被検体５を前記透明部材６０１上に配置させられるよう、この透明部材６０１の両側に配設されている。

また、この移動ステージ１２は、図７に示すようにその底面の外周部に、下方に延出する円筒状のストッパー２１２が形成されている。このストッパー２１２は、固定ステージ１３に対する移動ステージ１２の移動範囲を規制するためのもので、後述するように固定ステージ１３の摺動部材３０２の外側に配置させられて摺動部材３０２の外周面に当接したり離反したりすることが可能となることで、移動ステージ１２の移動範囲を規制するように構成されたものである。また、この移動ステージ１２のトップテーブル２１１の底面には、ストッパー２１２の内側に、円環状の磁性部材２１３がネジ止めによって固定されている。この磁性部材２１３は、第１実施形態における固定ステージ３と同様に鉄板等の磁性体からなるもので、その内部孔が前記貫通孔１４とほぼ同じ内径に形成され、かつ、この貫通孔１４に連通した状態で配設されたものである。そして、この磁性部材２１３の底面２１３ａが、後述するように固定ステージ１３の上面に摺動する摺動面となっている。

なお、トップテーブル２１１は、第１実施形態と同様に、軽量なアルミニウムや硬質の樹脂類などからなっている。また、ストッパー２１２については、トップテーブル２１１の底面の内側を研削・研磨加工することで、その外周部を円筒状に残してこれをストッパー２１２としてもよく、また、円筒状の別部材をトップテーブル２１１の外周部に取り付けることで、これをストッパー２１２としてもよい。

固定ステージ１３は、略正方形状（略八角形状）のステージベース３０１と、このステージベース３０１上に固定された円環状の摺動部材３０２とが一体に接合されてなるもので、摺動部材３０２の上面３０２ａが、前記移動ステージ１２のストッパー２１２の内側にて、磁性部材２１３の底面２１３ａに摺動するよう構成されたものである。ステージベース３０１には、摺動部材３０２の中心に嵌め込まれて固定された円筒状部材の内部孔３０３に連通する貫通孔３０４が形成されている。摺動部材３０２の内部孔３０３には、雌ねじ（図示せず）が形成されており、この雌ねじに螺合した状態で、雄ねじ（図示せず）を有してなるレンズホルダ６０６が取り付けられている。そして、このレンズホルダ６０６には、レンズ６０３が固定されている。

また、この摺動部材３０２には、その外面側、すなわち移動ステージ１２との接合面（摺動面）側に凹部１５が複数、本実施形態では、図６に示すように貫通孔１４の下側に位置する内部孔３０３（図７参照）の四方に四箇所形成されており、これら凹部１５内には、磁力発生源４が埋設されている。ここで、磁力発生源４は、第１実施形態と同様に永久磁石や電磁石等からなっており、その磁力の強度が可変に構成されている。

ステージベース３０１には、図７に示すようにその底面に凹部３０５が形成されており、この凹部３０５内には、板状の光源固定部材６０５が固定されている。この光源固定部材６０５には、その中央部に光源６０２が取り付けられており、この光源６０２は、ステージベース３０１の前記貫通孔３０４内に位置させられている。また、この光源６０２は、本発明における照明手段となるもので、前記レンズ６０３の直下に配置されていることにより、出射した光、すなわち照明光を、レンズ６０３、拡散板６０４、透明部材６０１を透過して、移動ステージ１２上に保持される被検体５に、その裏面側から照射するようになっている。

このような保持ステージ１０にあっても、観察者が上方側から被検体５を観察している状態から、被検体５をさらに観察に最適な位置まで移動させようとした場合、移動ステージ１２を移動したい方向に押すことにより、微少な移動もスムーズに行うことができる。また、所望の位置まで移動したところで手指を離せば、移動ステージ１２を直ちにその位置で停止（静止）させることができる。

したがって、この保持ステージ１０によれば、所望した微小移動が容易であり、かつ、所望位置での静止も容易であることから、被検体５の位置の微調整が容易になり、その操作性が従来に比べて格段に向上する。また、流体漏れの問題がないので、観察に要するコストを軽減することができる。さらに、構成が簡易かつ安価となり、したがってこの保持ステージ１０自体も安価なものとなる。

また、移動ステージ１２に、その移動範囲を規制するストッパー２１２が設けられているので、例えば操作中に誤って移動ステージ１２が固定ステージ１３上から外れてしまい、移動ステージ１２上の被検体５を破損してしまうといった事故を未然に防止することができる。また、移動ステージ１２の移動範囲が被検体５の観察可能範囲にほぼ一致するように、ストッパー２１２の位置を設定しておけば、被検体５が観察装置による観察可能範囲から極端に外れた位置に動いてしまうといったことも防止することができる。

また、固定ステージ１３に光源６０２（照明手段）を設けたので、この光源６０２によって被検体５に直接照明光を照射することができ、したがって周辺環境の明るさに影響を受けることなく所望の明るさが得られるようになり、これによって所望する観察像が容易に得られるようになる。また、光源６０２を固定ステージ１３に設けたので、移動ステージ１２が移動しても光源６０２による透過照明位置は移動せず、したがって所望の観察位置に確実に照明光を照射することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の被検体保持ステージの第３実施形態を、図８、図９を参照して説明する。
図８は被検体保持ステージの上面を示す平面図、図９は図８のＣ−Ｃ線矢視断面図であり、これらの図において符号２０は被検体保持ステージ（以下、保持ステージと記す）である。この保持ステージ２０は、被検体を保持する移動ステージ２２と、この移動ステージ２２を移動可能に保持する固定ステージ２３とを備えて構成されたものである。

移動ステージ２２は、本実施形態では第１実施形態と同様に、一対のクリップ（保持具）７を有した円盤状のトップテーブル２２１と、このトップテーブル２２１の底面側に当接させてネジ等により着脱可能に取り付け固定された円環状の摺動部材２２２と、からなっている。ここで、本実施形態では、一対のクリップ（保持具）７は鉄等の磁性を有する磁性材によって形成されている。

トップテーブル２２１は、図７に示した第２実施形態におけるトップテーブル２１１と同様に、その中心部に貫通孔１４を形成し、この貫通孔１４内に透明部材６０１と拡散板６０４とを嵌め込んだものである。ただし、このトップテーブル２２１は、第２実施形態のトップテーブル２１１とは異なり、本発明における磁性部材を有することなく、その底面において摺動部材２２２に直接接合したものとなっている。

また、摺動部材２２２には、第１実施形態の摺動部材２０２と同様に、その内面側に複数の凹部６（図８参照）が形成されており、これら凹部６内には磁力発生源４が埋設されている。凹部６は、図８に示すように貫通孔１４の下側に位置する内部孔２２３（図９参照）の四方に四箇所形成されており、したがって磁力発生源４は、平面視した状態で前記貫通孔１４の四方に配設されている。ただし、本実施形態では、そのうちの二つは、前記クリップ７の位置と対応する位置、つまりこれらクリップ７のそれぞれの直下（下方）に形成されており、したがってこれら凹部６内の磁力発生源４は、クリップ７のそれぞれの直下に配設されたものとなっている。このような構成によってクリップ７は、その直下の磁力発生源４によりトップステージ２２１の表面（移動ステージ２２の表面）側に引きつけられており、これによってクリップ７による被検体５の保持が、磁力発生源４による磁力によってより強く、したがってより良好になっている。

また、この摺動部材２２２には、図７に示した第２実施形態における光源６０２を含む照明機構と同様に、その内部孔２２３内の上部側にレンズ６０３がレンズホルダ６０６によって取り付けられ、下部側に、光源６０２が光源用固定部材６０５によって取り付けられている。そして、光源用固定部材６０５は、その底面が摺動部材２２２の最下面、すなわち底面となっていることから、固定ステージ２２の上面に摺動する摺動面となっている。

固定ステージ２３は、第１実施形態における固定ステージ３と同様に、磁力発生源４の磁力によって引き付けられる磁性材からなっており、本実施形態でも、略正方形状（略八角形状）の鉄板からなっている。したがって、本実施形態でも、この固定ステージ２３自身が本発明における磁性部材となっている。

このような保持ステージ２０にあっても、観察者が上方側から被検体５を観察している状態から、被検体５をさらに観察に最適な位置まで移動させようとした場合、移動ステージ２２を移動したい方向に押すことにより、微少な移動もスムーズに行うことができる。また、所望の位置まで移動したところで手指を離せば、移動ステージ２２を直ちにその位置で停止（静止）させることができる。

したがって、この保持ステージ２０によれば、所望した微小移動が容易であり、かつ、所望位置での静止も容易であることから、被検体５の位置の微調整が容易になり、その操作性が従来に比べて格段に向上する。また、流体漏れの問題がないので、観察に要するコストを軽減することができる。さらに、構成が簡易かつ安価となり、したがってこの保持ステージ２０自体も安価なものとなる。

また、クリップ７の直下に磁力発生源４を配設しているので、この磁力発生源４による磁力によってクリップ７による被検体５の保持を、より強く、したがってより良好にすることができる。よって、例えば長期の使用等によってクリップ７自身による被検体５の保持力が低下しても、磁力発生源４による磁力によって被検体５の保持力をカバーすることができ、これによりクリップ７による被検体５の保持機能を良好に保つことができる。
また、本実施形態にあっても、光源６０２（照明手段）を設けたので、この光源６０２によって被検体５に直接照明光を照射することができ、したがって周辺環境の明るさに影響を受けることなく所望の明るさが得られるようになり、これによって所望する観察像が容易に得られるようになる。

（観察装置）
次に、本発明の観察装置について説明する。
図１０は、本発明の観察装置の一実施形態となる顕微鏡の概略構成を説明するための側面模式図であり、図１０中符号５０は顕微鏡（観察装置）である。この顕微鏡５０は、支持基体５１に、対物レンズ５７、観察鏡筒５２、接眼レンズ５５、電子撮像装置５４（撮像装置）等が設けられて構成された顕微鏡本体（観察装置本体）５３と、この顕微鏡本体５３に設けられたステージ５８とを備えてなるものである。そして、特にステージ５８上には、移動ステージ２と固定ステージ３とを備えてなる本発明の被検体保持ステージ１が、載置、固定されている。

ステージ５８は、支持基体５１に上下方向へ移動可能に支持されたもので、その上面に固定された本発明の被検体保持ステージ１を介して、被検体５を保持したものである。ここで、本発明の被検体保持ステージ１については、前記した第１実施形態の保持ステージ１に限定されることなく、第２実施形態の保持ステージ１０や、第２実施形態の保持ステージ２０を用いることもでき、また、本発明の範囲内であれば、これら実施形態のもの以外の保持ステージを用いることもできる。

対物レンズ５７は、被検体５の像を形成するための光学素子であり、観察する倍率を切り替えるためのレボルバ５６上に複数個設けられ、レボルバ５６を回転することによって、適宜のものが顕微鏡光学系の光軸上に配置されるように構成されている。符号６０は観察位置に配置された対物レンズ５７の光学系の光軸を示す。
観察鏡筒５２は、対物レンズ５７によって形成された像を所定倍率で拡大して適宜の観察手段上に結像するための観察光学系を保持する部材である。観察鏡筒５２には、セットされた対物レンズ５７の光軸６０上に、光路を分岐するためのプリズム５９が設けられている。
そして、プリズム５９により、光軸６０に沿って進む軸上主光線を、直進して光軸６０ａ上を進む光路と、斜め方向に向かう光軸６０ｂ上を進む光路とに分岐する構成とされている。

接眼レンズ５５は、対物レンズ５７による像を人間の目で拡大観察するための光学系であり、光軸６０ｂ上に設けられている。
電子撮像装置５４は、後述する投影光学系で拡大された対物レンズ５７による像を電気信号に変換する電子撮像素子５４ａを備えたカメラなどの撮像装置である。電子撮像素子５４ａとしては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）などが採用されている。

このような構成の顕微鏡５０にあっても、前述したように被検体５の位置の微調整が容易であり、その操作性が従来に比べて格段に向上し、しかも流体漏れの問題もない被検体保持ステージ１を備えているので、標本や試料などの被検体５をより容易に観察することができ、したがって観察に要する時間を短縮してコストの低減化を図ることができ、拡大観察を効率的に行うことができる。

なお、図１０に示した例では、顕微鏡本体（観察装置本体）５３に設けられたステージ５８上に本発明の保持ステージを載置、固定したが、本発明の顕微鏡（観察装置）はこれに限定されることなく、本発明の保持ステージにおける固定ステージを顕微鏡本体（観察装置本体）に直接設けられるステージとし、この固定ステージ上に、本発明の移動ステージを移動可能に設けることで、これの上に被検体５を保持するようにしてもよい。

また、本発明の被検体保持ステージについても、前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、磁力発生源４の磁力の強度を可変にする手法としては、前記したように設ける永久磁石の個数や大きさ等を変えたり、電磁石を用いるのに代えて、移動ステージと固定ステージとの間にスペーサを介在させ、磁力発生源４と磁性部材との間の距離を可変にすることで、これら磁力発生源４と磁性部材との間に働く引力を可変にし、磁力発生源４の磁力の強度を見掛け上可変に構成してもよい。
また、第３実施形態で説明したクリップ７は、第１、第２実施形態のクリップにも適用することができる。また、このクリップ７は、ステンレス等の非磁性の板部材の表面に磁性体を貼り付ける等して形成した、磁性機能を有する部材（磁性材）であってもよい。

本発明の被検体保持ステージの第１実施形態の平面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明における摩擦力の説明図である。 移動ステージ操作時の操作力と、移動ステージの移動量との相関関係を示すグラフであり、移動ステージに操作力を加えたときの、移動ステージの動き出し方を示す図である。 移動ステージ操作時の操作力と、移動ステージの移動量との相関関係を示すグラフであり、移動ステージを所望の位置で静止させるときの、移動ステージの動作を示す図である。 本発明の被検体保持ステージの第２実施形態の平面図である。 図６のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 本発明の被検体保持ステージの第３実施形態の平面図である。 図８のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 本発明の観察装置の一実施形態となる顕微鏡の概略構成図である。

符号の説明

１、１０、２０…被検体保持可動ステージ、２、１２、２２…移動ステージ、３、２３…固定ステージ（磁性部材）、４…磁力発生源、５…被検体、７…クリップ（保持具）、１３…固定ステージ、５０…顕微鏡（観察装置）、５３…顕微鏡本体（観察装置本体）、２１２…ストッパー、２１３…磁性部材、６０２…光源（照明手段）

Claims (7)

1. 拡大観察に用いられる被検体保持ステージであって、
   固定ステージと、被検体を保持し、かつ前記固定ステージに対し移動可能に配設された移動ステージと、を備え、
   前記固定ステージと前記移動ステージとのうちの一方に磁力発生源が設けられ、他方に磁性を有する磁性部材が設けられ、これら磁力発生源と磁性部材との間の引力により、前記移動ステージが前記固定ステージに所定の保持力で保持されていることを特徴とする被検体保持ステージ。
2. 前記移動ステージは、前記固定ステージに対して摺動自在に面接触した状態で、保持されていることを特徴とする請求項１記載の被検体保持ステージ。
3. 前記磁力発生源の磁力の強度が可変に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の被検体保持ステージ。
4. 前記移動ステージに保持された被検体に照明光を照射する照明手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の被検体保持ステージ。
5. 前記固定ステージと前記移動ステージとの間には、前記固定ステージに対する前記移動ステージの移動範囲を規制するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の被検体保持ステージ。
6. 前記移動ステージには、その上面上に被検体を保持する保持具が設けられ、該保持具は、磁性を有する磁性材によって形成され、
   前記移動ステージには、前記磁力発生源が、前記保持具の下方に配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の被検体保持ステージ。
7. 拡大観察を行う観察装置において、
   観察装置本体と、被検体を保持する被検体保持ステージとを具備し、
   前記被検体保持ステージとして請求項１〜６のいずれか一項に記載の被検体保持ステージを備えていることを特徴とする観察装置。

Images