JP2012078439A - 液浸対物レンズ及びそれを用いた倒立顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液浸対物レンズである対物レンズ5は、先端部5aと本体部5bを含む。先端部5aの側面は、光軸AX方向の異なる位置に先端平面2とのなす角が異なる側面6と側面3とを有する。先端平面2と先端平面2に接する側面6とのなす角が先端平面2と側面3とのなす角に比べて小さくなるように、側面6は形成される。
【選択図】図5
Description
本発明の第3の態様は、第1の態様または第2の態様に記載の液浸対物レンズにおいて、αを先端平面と第1側面とのなす角とするとき、45°<α<135°を満たす液浸対物レンズを提供する。
まず、より多くの浸液を対物レンズ上に保持するために、好ましい浸液及び対物レンズの物性について説明する。
一般に、接触角θは、図3に例示されるように、固体Sの表面張力γs、液体LQの表面張力γl、及び、固液間の界面張力γslの力の釣合いにより定まり、ヤングの式と呼ばれる以下の式(1)を用いて表現できる。
従って、対物レンズの先端平面の周辺部や先端平面と接する対物レンズの側面に、表面張力γsが小さい材料、例えば、フッ素系材料を用いることが望ましい。より具体的には、対物レンズの先端平面の周辺部や周辺部と接する対物レンズの側面に、フッ素樹脂をコーティングすることが望ましい。これにより、浸液が大きな接触角を有することになり、その結果、より多くの浸液を対物レンズ上に保持することができる。
図4Aは、従来技術に係る対物レンズの側面概略図であり、図4Bは、従来技術に係る対物レンズの上面概略図である。図4A及び図4Bに例示される対物レンズ1は、先端部1aと本体部1bを含み、先端部1aの輪郭は、先端平面2と側面3とにより画定される。先端平面2は、対物レンズ1に含まれるレンズにより形成されるレンズ領域LRと、レンズ領域LRを取り囲む周辺領域PRと、を含んでいる。
以下、各実施例について具体的に説明する。
45°<α<135° ・・・(2)
0.05mm<d1<2mm ・・・(3)
条件式(3)の上限値を上回る場合、側面6の光軸方向の長さが長いため、浸液と側面3(または側面6)が接触する前に、力の釣り合いが崩れやすい。従って、上限値を超えて側面6の光軸方向の長さを長くするメリットはほとんどない。その一方で、上限値を超えて側面6の光軸方向の長さを長くしすぎると、上述したような対物レンズの構造上の制約を受けやすく、側面6の角度を任意に設定することが難しくなる。
0.2<φ1/φ2<0.95 ・・・(4)
また、溝10の光軸方向の長さdgは、以下の条件式(5)を満たすことが望ましい。
0.05mm<dg<2mm ・・・(5)
0.2<φ1/φg<0.95 ・・・(6)
実施例1から実施例4に係る対物レンズの用途として、倒立共焦点顕微鏡は好適である。
2光子励起顕微鏡も、生体標本を対象とした蛍光観察の用途で用いられている。このため、2光子励起顕微鏡に用いられる対物レンズも、共焦点顕微鏡に用いられる対物レンズと同様の理由から、長い作動距離と高い開口数が必要となる。このため、生体標本と対物レンズの間に、比較的多くの浸液を保持する必要がある。また、2光子励起顕微鏡では、焦点位置からのみ蛍光が生じる。このため、対物レンズでは、散乱した蛍光も含めて、できるかぎり多くの蛍光を取り込むことが重要である。このような理由から、2光子励起顕微鏡は、実施例1から実施例4に例示される対物レンズの用途として好適である。
1.標本に対向し光軸に直交する先端平面と、側面と、により輪郭形状が画定される先端部を含む液浸対物レンズであって、前記側面は、少なくとも前記先端平面に接する第1側面を含み、αを前記先端平面と前記第1側面とのなす角とするとき、45°<α<135°を満たす。
Claims (13)
- 標本に対向し光軸に直交する先端平面と、側面と、により輪郭形状が画定される先端部を含み、
前記側面は、前記光軸方向の異なる位置に、前記先端平面とのなす角が異なる、少なくとも第1側面と第2側面とを有し、
前記先端平面と前記先端平面に接する前記第1側面とのなす角は、前記先端平面と前記第2側面とのなす角に比べて、小さい
ことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項1に記載の液浸対物レンズにおいて、
前記第2側面は、前記第1側面と像側で接する面である
ことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項1または請求項2に記載の液浸対物レンズにおいて、
αを前記先端平面と前記第1側面とのなす角とするとき、
45°<α<135°
を満たすことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液浸対物レンズにおいて、
d1を前記第1側面の前記光軸の方向の長さとするとき、
0.05mm<d1<2mm
を満たすことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液浸対物レンズにおいて、
前記第1側面に、疎液性コーティングが施されている
ことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の液浸対物レンズにおいて、
φ1を前記液浸対物レンズに含まれる最も標本側のレンズの径とし、φ2を前記先端平面の径とするとき、
0.2<φ1/φ2<0.95
を満たすことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 標本に対向し光軸に直交する先端平面と、側面と、により輪郭形状が画定される先端部を含み、
前記先端平面は、光軸を中心とした環状の溝を有し、
前記先端平面と前記溝の光軸側の側面とのなす角は、前記先端平面と前記先端部の前記側面とのなす角に比べて、小さい
ことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項7に記載の液浸対物レンズにおいて、
αを前記先端平面と前記溝の光軸側の側面とのなす角とするとき、
45°<α<135°
を満たすことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項7または請求項8に記載の液浸対物レンズにおいて、
dgを前記溝の前記光軸の方向の長さとするとき、
0.05mm<dg<2mm
を満たすことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の液浸対物レンズにおいて、
前記前記溝の光軸側の側面に、疎液性コーティングが施されている
ことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の液浸対物レンズにおいて、
φ1を前記液浸対物レンズに含まれる最も標本側のレンズの径とし、φgを前記環状の溝の内径とするとき、
0.2<φ1/φg<0.95
を満たすことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 標本に対向し光軸に直交する先端平面と、側面と、により輪郭形状が画定される先端部、を含み、
前記先端部は、
前記光軸と前記先端平面が交わる点から最も近い、前記先端平面に対して傾斜した面であり、前記先端平面に接する第1面と、
前記第1面に対して傾斜して接する第2面と、を含み、
前記光軸を含む断面上で前記先端平面から前記第2面に向かって進むとき、前記先端平面と第1面の接点での曲がる方向と第1面と第2面の接点での曲がる方向が反対である
ことを特徴とする液浸対物レンズ。 - 請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の液浸対物レンズを含むことを特徴とする倒立顕微鏡。
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