JP2010066344A

JP2010066344A - 顕微鏡照明光用遮蔽カバー

Info

Publication number: JP2010066344A
Application number: JP2008230508A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ashida; 大輔芦田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2010-03-25

Abstract

【課題】作業性を損なわずに、レーザ光などの人体に悪影響を与える恐れのある照明光を顕微鏡において安全に使用する。
【解決手段】遮蔽カバー５１は、顕微鏡のステージ１２上の標本５３を覆うように設置される。顕微鏡において全反射照明が選択されている場合、顕微鏡の対物レンズを介して下方から標本５３に照射されるレーザ光が外部に漏れるのを防ぐように、モータ６６により駒６５が回転し、天井板６２および天井板６３がステージ１２とほぼ平行となる位置まで持ち上げられる。全反射照明が選択されていない場合、標本５３にアクセスする空間を確保するように、モータ６６により駒６５が回転し、天井板６２および天井板６３が遮蔽カバー５１の内側に開く。本発明は、例えば、顕微鏡用の遮蔽カバーに適用できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、顕微鏡照明光用遮蔽カバーに関する。

近年、標本を観察するための照明にレーザ光を用いる顕微鏡の普及が進んでいる。

一方、ユーザがレーザ光を浴びると失明や火傷などが発生する恐れがあるため、レーザ光を使用する顕微鏡では、種々の安全対策が施されている。例えば、倒立型の全反射照明蛍光顕微鏡において、ステージ上の標本を入れたディッシュを覆うようにステージカバーを設置することにより、対物レンズを介して標本に照射されるレーザ光が外部に漏れないようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１１０４５号公報

しかしながら、ステージ上の標本をステージカバーで覆ってしまうと、そのままの状態では、標本にアクセスすることができず、例えば、標本への投薬などが行えなくなり、作業性が低下してしまう。

一方、標本にアクセスする必要がある度にステージカバーを外すのは、ユーザにとって煩雑な作業である。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、作業性を損なわずに、レーザ光などの人体に悪影響を与える恐れのある照明光を顕微鏡において安全に使用できるようにするものである。

本発明の一側面の顕微鏡照明光用遮蔽カバーは、顕微鏡のステージ上の標本を覆うように設置され、前記標本に照射される照明光が外部に漏れるのを防ぐ顕微鏡照明光用遮蔽カバーにおいて、前記照明光が前記標本に照射される状態にある場合、前記照明光が前記標本に照射される前に、前記標本に対し前記照明光の入射側とは反対側において前記照明光を遮蔽する位置に移動し、前記照明光が前記標本に照射されない状態にある場合、前記標本の上方に空間を確保する位置に移動する遮蔽部材と、前記遮蔽部材の移動を実行する駆動部とを有する。

本発明によれば、作業性を損なわずに、レーザ光などの人体に悪影響を与える恐れのある照明光を顕微鏡において安全に使用できるようにするものである。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について説明する。

図１は、図２乃至図７を参照して後述する、レーザ光が外部に漏れるのを防ぐための遮蔽カバーを設置する顕微鏡の例を模式的に示す外形図である。

顕微鏡１は、レボルバ１３に装着されている対物レンズ１４により、ステージ１２に設置されている図示せぬ標本を下方から観察する倒立型の顕微鏡である。なお、図１においては、図を分かりやすくするために、対物レンズを１つのみ図示している。

顕微鏡１では、透過照明、全反射照明および落射照明の３種類の照明を用いて標本を観察することができる。

透過照明を使用する場合、透過照明支柱１５の上部に設けられている透過照明用ランプ１６により、コンデンサレンズ１７を介して、ステージ１２上に設置された標本に上方から透過照明光が照射される。そして、ユーザは、標本像を、接眼鏡筒２１を介して観察したり、本体部１１の側面に設けられているカメラ２３により撮影したりする。

なお、図１において、コンデンサレンズ１７は、簡略化して記載されており、実際には、例えば、図示せぬ支持部材により光軸方向（図１の上下方向）に移動自在に支持され、光軸方向の位置を調整することが可能である。

全反射照明を使用する場合、図示せぬレーザ光源から光ファイバ１９を介して全反射照明装置１８に入射されたレーザ光が、図示せぬダイクロイックミラーなどにより進行方向が変更され、最終的に対物レンズ１４を介して、ステージ１２上に設置された標本に下方から照射される。そして、ユーザは、生じたエバネッセント光を照射することにより発せられた、例えば蛍光の像を、カメラ２３により撮影する。

落射照明を使用する場合、落射照明用光源２０から全反射照明装置１８に入射された落射照明光が、図示せぬダイクロイックミラーなどにより進行方向が変更され、最終的に対物レンズ１４を介して、ステージ１２上に設置された標本に下方から照射される。そして、ユーザは、落射照明光を照射することにより標本により発せられたり、反射された光の像を、接眼鏡筒２１を介して観察したり、本体部１１の側面に設けられているカメラ２３により撮影したりする。

なお、全反射照明装置１８には、例えば、図示せぬ光路切換ミラーが設けられており、光路切換ミラーの向きを変更することにより、全反射照明光路と落射照明光路を切り換えることができる。

フィルタブロックターレット２２は、例えば、ダイクロイックミラー、蛍光フィルタ、フィルタターレットなどにより構成され、全反射照明光、落射照明光、または、透過照明光の進行方向を変更したり、所定の波長成分を抽出したりする機能を提供する。

次に、図２乃至図４を参照して、本発明を適用した遮蔽カバーの第１の実施の形態について説明する。図２は、顕微鏡１のステージ１２上に設置した状態の遮蔽カバー５１を上から見た図である。なお、図２においては、遮蔽カバー５１の天井板６２の一部を透視して、遮蔽カバー５１の内部を図示している。図３および図４は、顕微鏡１のステージ１２上に設置した遮蔽カバー５１の内側の状態を側面から見た図である。なお、図３は、遮蔽カバー５１の上蓋（天井板６２および天井板６３）を閉じた状態を示し、図４は、遮蔽カバー５１の上蓋を開いた状態を示している。また、図３および図４においては、シャーレ５２上の標本５３の図示を省略している。

遮蔽カバー５１は、外枠６１、遮蔽部材である天井板６２および天井板６３により囲まれた箱形をしており、顕微鏡１のステージ１２上に設置されているシャーレ５２およびその中に置かれている標本５３を覆うように、ステージ１２上に設置される。そして、遮蔽カバー５１は、外枠６１の上方から取付ネジ６９−１乃至６９−４（ただし、取付ネジ６９−４は図示を省略している）によりステージ１２上に固定される。

天井板６２および天井板６３は、遮蔽カバー５１の側面（外枠６１）の上辺の互いに対向する辺に設けられている支持軸６４−１および支持軸６４−２により、それぞれ回転自在に軸支されている。

外枠６１の内側に設けられているマイクロスイッチ６８は、顕微鏡１の光ファイバ１９に接続されている図示せぬレーザ光源のシャッタに接続されている。また、マイクロスイッチ６８が押下されていない場合、レーザ光源のシャッタが開き、マイクロスイッチ６８が押下されている場合、レーザ光源のシャッタが閉じるようになっている。

そして、例えば、照明光の光路に設けられる図示せぬ照明光路検出センサにより、顕微鏡１において全反射照明が選択されていることが検出された（照明光が標本に照射される状態にある）場合、モータ６６は、図示せぬ制御回路の制御の基に、駒６５を回転させ、図３に示されるように駒６５が起きあがった状態とする。これにより、マイクロスイッチ６８が押下されていない状態となり、レーザ光源のシャッタが開き、標本５３に全反射照明光が照射される。

また、駒６５が起きあがることにより、天井板６２が、ステージ１２とほぼ平行となる位置まで持ち上げられる。天井板６２の端部６２Ａには、天井板６３の端部６３Ａが上から重ねられており、天井板６２が持ち上がることにより、天井板６３もステージ１２とほぼ平行となる位置まで持ち上げられる。すなわち、天井板６３は、シャーレ５２上の標本５３（図３では不図示）に対しレーザ光Ｌ１の入射側とは反対側においてレーザ光Ｌ１を遮蔽する位置に移動する。これにより、遮蔽カバー５１の上蓋が閉まった状態になり、図３に示されるように、対物レンズ１４を介してステージ１２の下方から斜め上方向に透過されるレーザ光Ｌ１が、コンデンサレンズ１７および遮蔽カバー５１により、外部に漏れないように遮蔽される。

なお、レーザ光Ｌ１の照射は、例えば、天井板６３がステージ１２とほぼ平行となる位置まで持ち上げられた後に開始される。

また、遮蔽カバー５１の上蓋が閉まった状態において、天井板６２の端部６２Ａに設けられている切り欠き部６２Ｂおよび天井板６３の端部６３Ａに設けられている切り欠き部６３Ｂにより、遮蔽カバー５１のほぼ中央にほぼ円形の開口部Ａ１が形成される。開口部Ａ１の直径は、コンデンサレンズ１７およびシャーレ５２の直径とほぼ同じ、あるいは、少し長めに設定されている。従って、遮蔽カバー５１の上蓋を閉めた状態でも、コンデンサレンズ１７を介して上方から照射される透過照明光を、開口部Ａ１を通して、標本５３に照射することができる。

一方、図示せぬ照明光路検出センサにより、顕微鏡１において全反射照明が選択されていないことが検出された（照明光が標本に照射されない状態にある）場合、モータ６６は、図示せぬ制御回路の制御の基に、駒６５を回転させ、図４に示されるように駒６５が倒れた状態とする。これにより、駒６５に取り付けられているピン６７によりマイクロスイッチ６８が押下された状態となり、レーザ光源のシャッタが閉じ、全反射照明光を照射できない状態となる。

また、駒６５による支持が解除されることにより、天井板６２および天井板６３が、支持軸６４−１および支持軸６４−２を中心に回転し、天井板６２の端部６２Ａおよび天井板６３の端部６３Ａが遮蔽カバー５１の内部に落ち、図４に示されるように上蓋（天井板６２および天井板６３）が内側に開いた状態になる。

これにより、遮蔽カバー５１を取り外すことなく、遮蔽カバー５１の上方からシャーレ５２上の標本５３にアクセスするために十分な空間Ｓ１（図４の斜線部）が確保されるとともに、標本５３に対する視認性が向上する。また、遮蔽カバー５１の上蓋が開くのは、全反射照明が選択されてない場合に限定されるため、レーザ光が外部に漏れるのを確実に防止することができ、全反射照明を安全に使用することができる。さらに、全反射照明が選択されていない場合（すなわち、対物レンズを通し、レーザ光が照射されない場合）、図３に示される上蓋が閉まった状態の遮蔽カバー５１が占める空間内で、遮蔽カバー５１の上蓋（天井板６２および天井板６３）が移動するため、遮蔽カバーの設置に必要なスペースを小さくすることができる。

次に、図５乃至図７を参照して、本発明を適用した遮蔽カバーの第２の実施の形態について説明する。図５は、顕微鏡１のステージ１２上に設置した状態の遮蔽カバー１０１を上から見た図である。図６および図７は、顕微鏡１のステージ１２上に設置した遮蔽カバー１０１の内側の状態を側面から見た図である。なお、図６は、遮蔽カバー１０１の上蓋（移動板１１３）を閉じた状態を示し、図７は、遮蔽カバー１０１の上蓋を開いた状態を示している。また、図６および図７においては、シャーレ５２上の標本５３の図示を省略している。

遮蔽カバー１０１は、外枠１１１および天井板１１２により囲まれた箱形をしており、顕微鏡１のステージ１２上に設置されているシャーレ５２およびその中に置かれている標本５３を覆うように、ステージ１２上に設置される。そして、遮蔽カバー１０１は、外枠１１１の上方から取付ネジ１１８−１乃至１１８−４によりステージ１２上に固定される。

天井板１１２の裏面（ステージ１２と対向する面）には、遮蔽部材である移動板１１３が配置されている。移動板１１３の裏面には、ピニオンギア１１５に噛合されているラック１１４が固定されている。移動板１１３とラック１１４は、ピニオンギア１１５の回転に従い、外枠１１１の内面に設けられている溝１１１Ａに沿って、ステージ１２に対して水平、かつ、矢印Ａ１１または矢印Ａ１２により示される方向に遮蔽カバー１０１の内部を移動する。

天井板１１２の裏面に設けられているマイクロスイッチ１１７は、顕微鏡１の光ファイバ１９に接続されている図示せぬレーザ光源のシャッタに接続されている。また、マイクロスイッチ１１７が押下されている場合、レーザ光源のシャッタが開き、マイクロスイッチ１１７が押下されていない場合、レーザ光源のシャッタが閉じるようになっている。

そして、例えば、照明光路に設けられる図示せぬ照明光路検出センサにより、顕微鏡１において全反射照明が選択されていることが検出された場合、モータ６６は、図示せぬ制御回路の制御の基に、ピニオンギア１１５を所定の方向に回転させ、天井板１１２の下方において遮蔽カバー１０１の内側を、矢印Ａ１１の方向に移動板１１３を移動させる。これにより、図６に示されるように、移動板１１３の一端に設けられている折り曲げ部１１３Ａによりマイクロスイッチ１１７が押下され、レーザ光源のシャッタが閉じ、全反射照明光を照射できない状態となる。

また、天井板１１２に設けられている開口部１１２Ａが移動板１１３により塞がれる。すなわち、移動板１１３が、シャーレ５２上の標本５３（図６では不図示）に対しレーザ光Ｌ１（図６では不図示）の入射側とは反対側においてレーザ光Ｌ１を遮蔽する位置に移動する。これにより、レーザ光Ｌ１が遮蔽カバー１０１の外部に漏れることが防止される。

なお、レーザ光Ｌ１の照射は、例えば、開口部１１２Ａが移動板１１３により塞がれた後に開始される。

一方、図示せぬ照明光路検出センサにより、顕微鏡１において全反射照明が選択されていないことが検出された場合、モータ６６は、図示せぬ制御回路の制御の基に、ピニオンギア１１５を所定の方向に回転させ、天井板１１２の下方において遮蔽カバー１０１の内側を、矢印Ａ１２の方向に移動板１１３を移動させる。これにより、図７に示されるように、移動板１１３の折り曲げ部１１３Ａによるマイクロスイッチ１１７の押下が解除され、レーザ光源のシャッタが開く。

また、移動板１１３により塞がれていた天井板１１２の開口部１１２Ａが開く。開口部１１２Ａは、シャーレ５２の直径より少し長めの直径の円に、三角形に近い形状の作業用のスペースを加えた形状を有しており、円形の部分が天井板１１２のほぼ中央に設けられている。

従って、遮蔽カバー１０１を取り外すことなく、遮蔽カバー５１の上方からシャーレ５２上の標本５３にアクセスするために十分な空間Ｓ１１（図７の斜線部）が確保されるとともに、標本５３に対する視認性が向上する。また、移動板１１３が開くのは、全反射照明が選択されてない場合に限定されるため、レーザ光が外部に漏れるのを確実に防止することができ、全反射照明を安全に使用することができる。さらに、全反射照明が選択されていない場合（すなわち、対物レンズを通し、レーザ光が照射されない場合）、図６に示される移動板１１３が閉まった状態の遮蔽カバー１０１が占める空間内で、移動板１１３が移動するため、遮蔽カバーの設置に必要なスペースを小さくすることができる。

なお、上述した照明光路検出センサは、例えば、全反射照明と落射照明を切り換える光路切換ミラーの向きにより、全反射照明が選択されているか否かを判定するようにすればよい。また、例えば、レーザ光源の接続の有無、レーザ光源のシャッタの開閉状態、顕微鏡１の光路切換スイッチの状態などに基づいて、判定するようにしてもよい。

また、以上の説明では、遮蔽カバー５１および遮蔽カバー１０１を、複数の種類の照明を用いる顕微鏡１に用いる例を示したが、例えば、レーザ光のみを使用する顕微鏡に用いることも可能である。この場合、例えば、レーザ光が照射されているか否かを検出して、その結果に応じて、遮蔽カバー５１および遮蔽カバー１０１の上蓋の状態を変更するようにすればよい。

さらに、上蓋の動きは、上述した例に限定されるものではなく、レーザ光が照射される場合、レーザ光を遮蔽する位置に上蓋が移動し、レーザ光が照射されない場合、上方から標本にアクセスする空間を確保する位置に上蓋が移動するようにすればよい。例えば、上蓋全体が、水平方向に移動して開閉したり、上蓋が遮蔽カバーの外側に開閉ようにすることが考えられる。ただし、遮蔽カバー５１および遮蔽カバー１０１のように、レーザ光が照射されない場合、レーザ光を遮蔽する位置に上蓋が移動した状態の遮蔽カバーが占める空間内で上蓋が移動するようにすることにより、遮蔽カバーの設置に必要なスペースを小さくすることができる。

また、遮蔽カバー５１においては、上蓋を構成する天井板の枚数を２枚とする例を示したが、３枚以上により構成するようにしてもよい。

さらに、以上の説明では、本発明を適用した遮蔽カバーを、レーザ光により全反射照明を行う顕微鏡に用いる例を示したが、コンフォーカル顕微鏡など、レーザ光により他の照明を行う顕微鏡にも用いることができる。

また、以上の説明では、レーザ光を遮蔽する例を示したが、本発明は、レーザ光以外の照明光、特に、人体に悪影響を与える恐れのある照明光を遮蔽する場合にも適用することが可能である。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明を適用した遮蔽カバーを設置する顕微鏡の例を模式的に示す外観図である。本発明を適用した遮蔽カバーの第１の実施の形態を示す上面図である。第１の実施の形態の遮蔽カバーの上蓋を閉じたときの内側の状態を示す図である。第１の実施の形態の遮蔽カバーの上蓋を開いたときの内側の状態を示す図である。本発明を適用した遮蔽カバーの第２の実施の形態を示す上面図である。第２の実施の形態の遮蔽カバーの上蓋を閉じたときの内側の状態を示す図である。第２の実施の形態の遮蔽カバーの上蓋を開いたときの内側の状態を示す図である。

符号の説明

１顕微鏡，１２ステージ，１４対物レンズ，１７コンデンサレンズ，１８全反射照明装置，１９光ファイバ，５１遮蔽カバー，６１外枠，６２，６３天井板，６４−１，６４−２支持軸，６５駒，６６モータ，６７ピン，６８マイクロスイッチ，１０１遮蔽カバー，１１１外枠，１１２天井板，１１２Ａ開口部，１１３移動板，１１４ラック，１１５ピニオンギア，１１６モータ，１１７マイクロスイッチ

Claims

顕微鏡のステージ上の標本を覆うように設置され、前記標本に照射される照明光が外部に漏れるのを防ぐ顕微鏡照明光用遮蔽カバーにおいて、
前記照明光が前記標本に照射される状態にある場合、前記照明光が前記標本に照射される前に、前記標本に対し前記照明光の入射側とは反対側において前記照明光を遮蔽する位置に移動し、前記照明光が前記標本に照射されない状態にある場合、前記標本の上方に空間を確保する位置に移動する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材の移動を実行する駆動部と
を有することを特徴とする顕微鏡照明光用遮蔽カバー。
前記照明光は、前記遮蔽部材が移動した後に照射または非照射の駆動が行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡照明光用遮蔽カバー。
前記照明光が照射される状態か、照射される状態でないかを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき前記遮蔽部材の前記駆動部を制御する制御部と
をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡照明光用遮蔽カバー。
前記照明光が前記標本に照射されない状態にある場合、前記照明光を遮蔽する位置に前記遮蔽部材が移動した状態の前記顕微鏡照明光用遮蔽カバーが占める空間内で前記遮蔽部材が移動する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の顕微鏡照明光用遮蔽カバー。
前記遮蔽部材は、前記顕微鏡照明光用遮蔽カバーの側面の上辺を軸にして開閉する複数の天井板により構成され、
前記照明光が前記標本に照射される状態にある場合、複数の前記天井板が、前記ステージと平行となる位置に移動し、複数の前記天井板により構成される前記遮蔽部材のほぼ中央に、前記顕微鏡のコンデンサレンズを介して上方から前記標本に照射される透過光を通す開口部が形成され、前記照明光が前記標本に照射されない状態にある場合、前記天井板が、前記顕微鏡照明光用遮蔽カバーの内側に開く
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の顕微鏡照明光用遮蔽カバー。
前記遮蔽部材は、前記照明光が前記標本に照射される状態にある場合、前記顕微鏡照明光用遮蔽カバーの天井板に形成されている開口部を塞ぎ、前記照明光が前記標本に照射されない状態にある場合、前記開口部を開くように、前記天井板の下方において前記顕微鏡照明光用遮蔽カバーの内側を移動する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の顕微鏡照明光用遮蔽カバー。