JP2014197091A - Microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステージ上に載置された標本を観察する顕微鏡の技術に関し、特に、顕微授精に好適な顕微鏡に関する。 The present invention relates to a microscope technique for observing a specimen placed on a stage, and particularly to a microscope suitable for microinsemination.
近年、顕微鏡の一用途として、高度生殖医療の分野における顕微授精が知られている。顕微授精は、顕微鏡下で精子と卵子とを授精させる方法であり、一般に、精子が納められたマイクロピペットをホールディングピペットで固定された卵子に突き刺して卵子に精子を注入する卵細胞質内精子注入法(Intracytoplasmic Sperm Injection:以下、「ICSI」という)により行われる。このICSIでは、ステージ上で標本を操作するため、ステージの上方に大きな作業空間を有する倒立顕微鏡を用いることが一般的である。 In recent years, microinsemination in the field of advanced reproductive medicine has been known as an application of a microscope. Microinsemination is a method of fertilizing sperm and ovum under a microscope. In general, sperm injection in the cytoplasm is performed by inserting a micropipette containing sperm into an egg fixed with a holding pipette and injecting sperm into the egg. (Intracytoplasmic Sperm Injection: hereinafter referred to as “ICSI”). In this ICSI, in order to operate a specimen on the stage, it is common to use an inverted microscope having a large working space above the stage.
また、顕微授精の分野では、卵子の授精率を向上させるため、卵子を立体的に観察可能なレリーフコントラスト観察法(以下、「RC観察法」という)が知られている(特許文献1参照)。 In the field of micro insemination, a relief contrast observation method (hereinafter referred to as “RC observation method”) capable of observing an egg three-dimensionally is known in order to improve the insemination rate of the egg (refer to Patent Document 1). .
また、近年、顕微授精の分野では、授精率を向上させるため、複数の観察法を適宜切り替えながら顕微鏡を使用する顕微授精の方法が注目されている。たとえば、RC観察法、微分干渉観察法(以下、「DIC観察法」という)および偏光観察法(以下、「PO観察法」という)を観察目的に応じて切り替えながら使用する方法が普及しつつある。 In recent years, in the field of micro insemination, in order to improve the insemination rate, a micro insemination method using a microscope while appropriately switching a plurality of observation methods has attracted attention. For example, a method of using an RC observation method, a differential interference observation method (hereinafter referred to as “DIC observation method”) and a polarization observation method (hereinafter referred to as “PO observation method”) while switching depending on the observation purpose is becoming widespread. .
DIC観察法は、RC観察法に比べて高倍率で対象物を観察することができ、卵子に比べて小さな精子の観察に適しているため、良質な精子を選別する際に用いられる。 The DIC observation method can observe an object at a higher magnification than the RC observation method, and is suitable for observing small sperm as compared to an egg, and is therefore used when selecting high-quality sperm.
また、PO観察法は、複屈折性を有する卵子の紡錘体の観察に適しているため、卵子に精子を注入する際に、紡錘体を誤って傷つけてしまうことを防止しつつ、紡錘体の位置を確認する際に用いられる。 In addition, the PO observation method is suitable for observing an ovum spindle having birefringence, so that when the sperm is injected into the ovum, the spindle is prevented from being damaged accidentally, Used when confirming the position.
ところで、従来のICSIを行う顕微鏡では、各光学ユニットの切り替えを電動化することにより、観察方法を切り替えるまでの作業時間の短縮を図っている。しかしながら、レボルバに装着された各対物レンズとコンデンサターレットの各光学素子とが実際に切り替わるまでにかかる時間については考慮されていなかった。このため、ICSIを行う顕微鏡では、レボルバ内における対物レンズまたはコンデンサターレット内における光学素子の配置によっては、レボルバまたはコンデンサターレットの回転量が大きくなり、観察方法を切り替えるまでに時間がかかるという問題点があった。 By the way, in the microscope which performs the conventional ICSI, the operation time until switching the observation method is shortened by electrically switching each optical unit. However, the time taken until the objective lenses mounted on the revolver and the optical elements of the condenser turret are actually switched is not considered. For this reason, in a microscope that performs ICSI, depending on the arrangement of the objective lens in the revolver or the optical element in the condenser turret, the amount of rotation of the revolver or condenser turret increases, and it takes time to switch the observation method. there were.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ICSIにおける観察法の切り替え時間をより短縮することができる顕微鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a microscope that can further shorten the switching time of the observation method in ICSI.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡は、標本を照射する光を発生する光源と、各々が前記光の光路上に配置可能であり、入射した前記光の光学特性を変化させる複数の光学ユニットと、を備え、卵細胞質内精子注入法で用いる複数の観察法それぞれに応じて前記光路上における前記複数の光学ユニットそれぞれの配置を切り替える顕微鏡であって、円盤状をなし、各々が光学素子を保持可能な複数の穴部が主面の周方向に沿って形成され、所定の軸を回転軸として回転することによって前記複数の穴部のいずれか一つを前記光路上に配置可能なコンデンサターレットと、各々が対物レンズを保持可能な複数の保持部が主面の周方向に沿って形成され、該複数の保持部のいずれかを前記光路上に配置可能なレボルバと、を備え、前記コンデンサターレットは、前記複数の穴部のうち光学素子を保持しない所定の空穴を基準に見たときに主面の周方向に沿って適用倍率を順次高くした複数のレリーフコントラスト観察用開口板がそれぞれ前記複数の穴部に保持され、前記レボルバは、前記複数の保持部のいずれか一つに保持された最小倍率の第1対物レンズを基準に見たときに主面の周方向に沿って倍率を順次高くした複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズがそれぞれ前記複数の保持部に保持されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a microscope according to the present invention includes a light source that generates light for illuminating a specimen, and each of the light sources can be disposed on the optical path of the light. A microscope for switching the arrangement of each of the plurality of optical units on the optical path in accordance with each of a plurality of observation methods used in an intracytoplasmic sperm injection method, A plurality of hole portions, each of which can hold an optical element, are formed along the circumferential direction of the main surface, and any one of the plurality of hole portions is formed by rotating about a predetermined axis. A condenser turret that can be arranged on the optical path and a plurality of holding parts each capable of holding an objective lens are formed along the circumferential direction of the main surface, and any one of the plurality of holding parts can be arranged on the optical path Nare And the condenser turret has a plurality of application magnifications that are sequentially increased along the circumferential direction of the main surface when viewed from a predetermined hole that does not hold an optical element among the plurality of holes. Relief contrast observation aperture plates are respectively held in the plurality of holes, and the revolver is mainly used when viewed from the first objective lens having the minimum magnification held in any one of the plurality of holding portions. A plurality of relief contrast observation objective lenses whose magnifications are sequentially increased along the circumferential direction of the surface are respectively held by the plurality of holding portions.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記コンデンサターレットは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で明視野観察法、レリーフコントラスト観察法および微分干渉観察法の順で行う場合、前記複数のレリーフコントラスト観察用開口板の後に、DICプリズムが前記穴部によってさらに保持され、前記レボルバは、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズの後に、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズそれぞれの倍率より高い対物レンズが前記保持部によってさらに保持されていることを特徴とする。 Further, the microscope according to the present invention is the above-described invention, wherein the condenser turret is formed in the order of the bright field observation method, the relief contrast observation method, and the differential interference observation method in the order of the intracytoplasmic sperm injection method, A DIC prism is further held by the hole after a plurality of relief contrast observation aperture plates, and the revolver is provided with a magnification of each of the plurality of relief contrast observation objective lenses after the plurality of relief contrast observation objective lenses. A higher objective lens is further held by the holding unit.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記レボルバは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で偏光観察法を行う場合、前記第1対物レンズの後に、前記第1対物レンズより倍率が高い偏光観察法用対物レンズが前記保持部によって保持されていることを特徴とする。 Further, the microscope according to the present invention is the microscope according to the above invention, wherein the revolver has a magnification larger than that of the first objective lens after the first objective lens when the microscope performs polarization observation by the sperm injection method in the egg cytoplasm. The polarization observation method objective lens is held by the holding unit.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記複数のレリーフコントラスト観察用開口板は、第1レリーフコントラスト観察用開口板および第2レリーフコントラスト観察用開口板を有し、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズは、第1レリーフコントラスト観察用対物レンズおよび第2レリーフコントラスト観察用対物レンズを有し、前記コンデンサターレットは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で倍率が異なる複数のレリーフコントラスト観察法を行う場合、前記空穴の後に、前記第1レリーフコントラスト観察用開口板より開口数が小さい第2レリーフコントラスト観察用開口板が前記穴部によってさらに保持され、前記レボルバは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で倍率が異なる複数のレリーフコントラスト観察法を行う場合、前記第1対物レンズの後に、前記第1対物レンズより倍率が高く、かつ、前記第1レリーフコントラスト観察用対物レンズより倍率が低い第2レリーフコントラスト観察用対物レンズがさらに前記保持部によって保持されていることを特徴とする。 The microscope according to the present invention is the above-described invention, wherein the plurality of relief contrast observation aperture plates include a first relief contrast observation aperture plate and a second relief contrast observation aperture plate, and the plurality of relief contrast observation apertures. The observation objective lens has a first relief contrast observation objective lens and a second relief contrast observation objective lens, and the condenser turret has a plurality of relief contrasts having different magnifications according to the microscope's intracytoplasmic sperm injection method. When performing the observation method, after the hole, a second relief contrast observation aperture plate having a smaller numerical aperture than the first relief contrast observation aperture plate is further held by the hole, and the revolver In the egg cytoplasm sperm injection method, a plurality of relics having different magnifications are used. When performing the contrast contrast observation method, a second relief contrast observation objective lens having a magnification higher than that of the first objective lens and lower than that of the first relief contrast observation objective lens is provided after the first objective lens. Furthermore, it is characterized by being held by the holding part.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記コンデンサターレットは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で明視野観察法、レリーフコントラスト観察法および微分干渉観察法の順で行う場合、前記複数のレリーフコントラスト観察用開口板のうち最も開口数が小さい第1レリーフコントラスト観察用開口板の後に、DICプリズムが前記穴部によってさらに保持され、前記レボルバは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で明視野観察法、レリーフコントラスト観察法および微分干渉観察法の順で行う場合、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズのうち最も倍率が低い第1レリーフコントラスト観察用対物レンズの後に、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズそれぞれの倍率より高い対物レンズが前記保持部によってさらに保持されていることを特徴とする。 Further, the microscope according to the present invention is the above-described invention, wherein the condenser turret is formed in the order of the bright field observation method, the relief contrast observation method, and the differential interference observation method in the order of the intracytoplasmic sperm injection method, After the first relief contrast observation aperture plate having the smallest numerical aperture among the plurality of relief contrast observation aperture plates, a DIC prism is further held by the hole, and the revolver is adapted to inject the sperm into the egg cytoplasm. When performing the bright field observation method, the relief contrast observation method, and the differential interference observation method in this order, the plurality of the relief contrast observation objective lenses are arranged after the first relief contrast observation objective lens having the lowest magnification. Objective relief higher than the magnification of each objective lens for relief contrast observation 'S is characterized in that it is further held by the holding portion.
本発明にかかる顕微鏡によれば、コンデンサターレットに空穴から周方向に沿って複数のレリーフコントラスト観察用開口板が設けられ、レボルバに最小倍率の第1対物レンズを基準に見たときに周方向に沿って倍率を順次高くした複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズが設けられている。これにより、ICSIにおける観察方法の切り替え時間をより短縮することができるという効果を奏する。 According to the microscope of the present invention, the condenser turret is provided with a plurality of relief contrast observation aperture plates along the circumferential direction from the air holes, and the revolver is circumferential when viewed from the first objective lens having the minimum magnification. Are provided with a plurality of relief contrast observation objective lenses having successively higher magnifications. Thereby, there exists an effect that the switching time of the observation method in ICSI can be shortened more.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Further, in the description of the drawings, the same portions will be described with the same reference numerals.
図1は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡の概略構成を示す概念図である。図2は、本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡の構成を示すブロック図である。図1および図2において、顕微鏡1が載置される平面をXY平面とし、XY平面と垂直な方向をZ方向として説明する。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a microscope according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the microscope according to the embodiment of the present invention. 1 and 2, the plane on which the
図1および図2に示す顕微鏡1は、標本Spが収容されたシャーレ100を観察する顕微鏡本体部2と、顕微鏡1の各種の操作の入力を受け付ける操作入力部3と、顕微鏡本体部2が撮像した画像データに対応する画像を表示する表示部4と、顕微鏡1を駆動する各種プログラムやパラメータ等を記録する記録部5と、顕微鏡本体部2および表示部4を制御する制御部6と、を備える。顕微鏡本体部2、操作入力部3、表示部4、記録部5および制御部6は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。
The
まず、顕微鏡本体部2について詳細に説明する。顕微鏡本体部2は、光源10と、ポラライザ11と、コンペンセータ12と、コンデンサターレット13と、コンデンサレンズ14と、ステージ15と、ターレット位置検出部16と、レボルバ17と、対物レンズ18と、レボルバ位置検出部19と、DICプリズム20と、アナライザ21と、結像レンズ22と、光路分割プリズム23と、撮像部24と、ミラー25と、接眼レンズ26と、駆動制御部27と、を備える。
First, the microscope
光源10は、制御部6の制御のもと、標本Spを照射する光を発生する。光源10は、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはLED(Light Emitting Diode)等によって構成される。
The
ポラライザ11は、光源10とコンペンセータ12との間の光路上に配置され、光源10が照射する照明光の1方向の偏光成分のみを透過させる。ポラライザ11は、光軸XAを回転軸として回転可能に光路上に配置される。ポラライザ11は、光学素子の1つである偏光板を用いて構成される。また、ポラライザ11は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ11aによって光軸XAを中心にして回転させられる。なお、本実施の形態1では、ポラライザ11が第1偏光板として機能する。
The
コンペンセータ12は、標本Spの異方性による位相差を測定するための光学素子であり、リタデーションを可変する構造を有する。コンペンセータ12は、ポラライザ11を透過した光のリタデーションを変化させる。コンペンセータ12は、ポラライザ11とコンデンサターレット13との間の光路上に配置される。コンペンセータ12は、光軸XAを回転軸として回転可能に光路上に配置される。
The
コンペンセータ12は、液晶または波長板を用いて構成される。具体的には、コンペンセータ12は、ベレークコンペンセータ、セナルモン式コンペンセータ、ブレースケーラコンペンセータ、石英楔コンペンセータおよび液晶変調素子を用いて構成される。コンペンセータ12としては、卵子の紡錘体を観察するPO観察を行う際に視野のリタデーションがほぼ均一となることが望ましいため、液晶変調素子、セナルモン式コンペンセータ、ブレースケーラコンペンセータが好ましい。なお、コンペンセータ12として、液晶変調素子を用いる場合、液晶分子を電気的に制御することによって、リタデーションを変化させることができる。
The
また、コンペンセータ12として、セナルモン式コンペンセータを用いる場合、コンペンセータ12内の波長板に対するポラライザ11の回転によって、コンペンセータ12のリタデーションを変化させることができる。さらに、コンペンセータ12として、ブレースケーラコンペンセータを用いる場合、コンペンセータ12内のプリズムの回転によって、コンペンセータ12のリタデーションを変化させることができる。さらにまた、コンペンセータ12は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ12aによって光軸XAを中心にして回転させられる。
When a Senalmon type compensator is used as the
コンデンサターレット13は、円盤状をなし、各々が光学素子を保持可能な複数の穴部が主面の周方向に沿って形成され、所定の軸を回転軸として回転することによって複数の穴部のいずれか一つを光路上に配置する。コンデンサターレット13は、観察方法や対物レンズ18の倍率に応じて切り替えて用いられる複数の光学素子をそれぞれ複数の穴部に保持する。コンデンサターレット13は、ポラライザ11とコンデンサレンズ14との間の光路上に回転可能に配置される。コンデンサターレット13は、観察法に応じて回転させられることによって、いずれかの光学素子を光路上に挿脱可能に配置する。また、コンデンサターレット13は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ13aによって回転させられる。
The
図3は、コンデンサターレット13の構成を模式的に示す図である。図3に示すように、コンデンサターレット13は、円盤状をなし、複数の穴部130のうち光学素子を保持しない所定の空穴130を基準に見たときに主面の周方向に沿って適用倍率を順次高くした複数のレリーフコントラスト観察用開口板を保持する。具体的には、コンデンサターレット13は、複数の穴部130それぞれによって20倍RC用開口板131(第1RC用開口板)と、40倍RC用開口板132(第2RC用開口板)と、60倍DIC用プリズム133と、を保持する。より詳細には、コンデンサターレット13は、空穴130(1番)を基準に見たときに周方向に沿って20倍RC用開口板131(2番)、40倍RC用開口板132(3番)および60倍DIC用プリズム(4番)の順で各穴部130に保持される。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the
空穴130は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。空穴130は、コンデンサターレット13とともに開口板を構成する。空穴130は、光源10からの照明光を遮らない十分な大きさで形成され、開口数の高い照明を実現する。空穴130は、たとえば、顕微鏡1が明視野観察法(以下、「BF観察法」という)またはPO観察法を行う際に用いられる。具体的には、空穴130は、顕微鏡1がBF観察法を行う場合、ユーザが顕微授精の準備のため、4倍または10倍の対物レンズ18を用いてシャーレ100内における場所探しやマニピュレータによって操作されるマイクロピペットの針先の位置決め等を行う際に用いられる。
The
RC観察用開口板131は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。RC観察用開口板131は、RC観察に用いられる開口板であり、光路上に配置された際に光軸XAからずれた(偏心した)位置に形成された開口131aの一部に偏光板131bを有する。開口131aは、RC観察用開口板131の中心からずれた位置に形成されることによって偏斜照明を実現する。このように構成されたRC観察用開口板131は、たとえば、ユーザが顕微鏡1で20倍のRC観察法を行う場合に用いられる。
The RC
RC観察用開口板132は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。RC観察用開口板132は、RC観察に用いられる開口板であり、光路上に配置された際に光軸XAからずれた(偏心した)位置に形成された開口132aの一部に偏光板132bを有する。開口132aは、RC観察用開口板132の中心からずれた位置に形成されることによって偏斜照明を実現する。このように構成されたRC観察用開口板132は、たとえば、ユーザが顕微鏡1で40倍のRC観察法を行う場合に用いられる。
The RC
DICプリズム133は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。DICプリズム133は、後述する対物レンズ18側の像側に配置されたDICプリズム20と対をなし、微分干渉光学系を構成する。DICプリズム133は、ノマルスキープリズム等を用いて構成される。DICプリズム133は、たとえば、ユーザが顕微鏡1で60倍のDIC観察法を行う際に用いられる。
The
このように構成されたコンデンサターレット13は、観察法に応じて、コンデンサターレット13がモータ13aによって回転させられることによって、光路上に配置される光学素子が切り替えられる。具体的には、コンデンサターレット13は、RC観察法を行う場合、RC観察用開口板131またはRC観察用開口板132が光路上に配置され、DIC観察法を行う場合、DICプリズム133が光路上に配置され、BF観察法またはPO観察法を行う場合、空穴130が光路上に配置される。
In the thus configured
コンデンサレンズ14は、光源10から出射された照明光を集光し、シャーレ100内の標本Spを含む領域に対して均一に照射する。なお、コンデンサレンズ14は、光源10から出射された照明光の光量を調整可能な視野絞りと、視野絞りの径を変化させる視野絞り操作部とを設けてもよい。
The
ステージ15は、XYZ方向に移動自在に構成される。ステージ15は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ15aによってXY平面内またはZ方向に移動する。ステージ15は、標本Spが配置されたシャーレ100が載置される。ステージ15は、制御部6の制御のもと、XY平面における所定の原点位置を基点としてモータ15aの駆動量が算出されることによって、標本Sp上の所望の観察箇所(観察領域)に移動する。また、ステージ15は、制御部6の制御のもと、標本Spに対するコンデンサレンズ14および対物レンズ18のピントが合う位置(合焦位置)に移動する。なお、ステージ15に、シャーレ100を一定温度に保持する加温部を設けてもよい。また、ステージ15は、電動である必要はなく、手動で移動可能であってもよい。
The
ここで、標本Spが配置されたシャーレ100について詳細に説明する。図4は、標本Spを含むシャーレ100の平面図である。図5は、図4のA―A線断面図である。
Here, the
図4および図5に示すように、顕微授精で用いられるシャーレ100は、卵子Sp11に精子Sp12を授精させるICSI用ドロップR1(培養液)および精子Sp12を選別する精子選別用ドロップR2(培養液)が形成され、各ドロップが空気に触れて細菌に感染することを防止するミネラルオイルWaによって覆われている。なお、シャーレ100内におけるドロップの数は、適宜変更することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
ターレット位置検出部16は、光路上に配置されたコンデンサターレット13の光学素子(穴番号)を検出し、この検出結果を制御部6に出力する。ターレット位置検出部16は、エンコーダや光フォトインタラプタ等を用いて構成される。なお、ターレット位置検出部16は、駆動制御部27からモータ13aに出力される駆動信号に応じて駆動するモータ13aのパルス数に基づいて、光路上に配置されたコンデンサターレット13の光学素子を検出し、この検出結果を制御部6に出力してもよい。
The turret
レボルバ17は、標本Spを挟んでコンデンサターレット13と対向する光路上に配置される。レボルバ17は、各々が対物レンズ18を保持可能な複数の保持部170(穴部)が主面の周方向に沿って形成される。レボルバ17は、複数の保持部170のいずれかを光路上に配置する。レボルバ17は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ17aによって回転させられることによって、光路上に観察法に応じた対物レンズ18を配置する。レボルバ17は、スイングレボルバ等を用いて構成される。
The
図6は、レボルバ17の複数の保持部170それぞれ保持される各対物レンズの配置を模式的に示す図である。図6に示すように、レボルバ17は、最小倍率の対物レンズ181(1番)を基準に見たときに周方向に沿って倍率を高くした20倍のRC用対物レンズ182(2番)、40倍のRC用対物レンズ183(3番)および最大倍率の対物レンズ184(4番)がそれぞれ各保持部170によって保持される。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the arrangement of the objective lenses held by the plurality of holding
対物レンズ181は、マイクロピペットの針先の観察に適した倍率、たとえば、4倍の低倍率を有する対物レンズであり、BF観察法に用いられる。
The
対物レンズ182は、卵子または精子の観察に適した20倍のRC用対物レンズであり、20倍RC観察法に用いられる。対物レンズ182は、対物レンズ182の瞳位置に、透過率の異なる3つの領域を有するモジュレータ1821を有する。モジュレータ1821は、100%の透過率を有する領域1821aと、25%程度の透過率を有する領域1821bと、0%の透過率を有する領域1821cと、を有する。モジュレータ1821は、コンデンサレンズ14の瞳位置に配置された20倍RC観察用開口板131と光学的に共役な関係を有する。また、対物レンズ182は、卵子の紡錘体を主な観察対象とし、ほぼ同程度の倍率が要求されるPO観察法にも適用される。
The
対物レンズ183は、卵子または精子の観察に適した40倍のRC用対物レンズであり、40倍RC観察法に用いられる。対物レンズ183は、対物レンズ183の瞳位置に、透過率の異なる3つの領域を有するモジュレータ(図示せず)を有する。
The
対物レンズ184は、良質な精子の選別に適した倍率、たとえば60倍または100倍等の高倍率を有する対物レンズであり、DIC観察法に用いられる。
The
レボルバ位置検出部19は、光路上に配置された対物レンズ18(レボルバ17の穴番号)を検出し、この検出結果を制御部6に出力する。レボルバ位置検出部19は、エンコーダや光フォトインタラプタ等を用いて構成される。なお、レボルバ位置検出部19は、駆動制御部27からモータ17aに出力される駆動信号に応じて駆動するモータ17aのパルス数に基づいて、光路上に配置された対物レンズ18(レボルバ17の穴番号)を検出し、この検出結果を制御部6に出力してもよい。
The
DICプリズム20は、DICプリズム133と対を成し、微分干渉光学系を構成する。DICプリズム20は、ノマルスキープリズム等を用いて構成される。DICプリズム20は、対物レンズ18とアナライザ21との間の光路上に対して挿脱可能に配置される。また、DICプリズム20は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ20aによって光路上に配置される。
The
アナライザ21は、対物レンズ18の後段の観察側の光路上に配置される。アナライザ21は、光軸XAを回転軸として回転可能に光路上に配置される。アナライザ21は、ポラライザ11との相対的な位置関係に応じて標本Spを透過した光の1方向の偏光成分のみを透過させる。また、ポラライザ11およびアナライザ21は、顕微鏡1がPO観察を行う場合、互いに偏光方向が直交するクロスニコルの状態になるように配置される。また、アナライザ21は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ21aによって光軸XAを回転軸として回転させられる。なお、アナライザ21は、光路上に挿脱可能に配置されてもよい。なお、本実施の形態1では、アナライザ21が第2偏光板として機能する。
The
結像レンズ22は、対物レンズ18から出射された光を集光して観察像を結像する。結像レンズ22は、一または複数のレンズを用いて構成される。
The
光路分割プリズム23は、結像レンズ22で結像された観察像の光を撮像部24とミラー25に分割する。光路分割プリズム23は、接合面に光を分割するためのコーティングが施されたプリズムを用いて構成される。
The optical
撮像部24は、結像レンズ22および光路分割プリズム23を経て入射された標本Spの観察像を撮像して画像データを生成し、この画像データを制御部6へ出力する。撮像部24は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いて構成される。
The
ミラー25は、結像レンズ22から出射された観察像を接眼レンズ26へ向けて反射する。なお、ミラー25と接眼レンズ26との光路上に、複数のリレーレンズを設けてもよい。
The
接眼レンズ26は、結像レンズ22、光路分割プリズム23およびミラー25を介して入射された観察像を拡大する。接眼レンズ26は、一または複数のレンズを用いて構成される。
The
駆動制御部27は、駆動ドライバおよびCPU(Central Processing Unit)等を用いて構成され、制御部6の制御のもと、顕微鏡本体部2の各光学ユニットを移動または回転させる。具体的には、駆動制御部27は、制御部6の制御のもと、モータ11a、モータ12a、モータ13a、モータ15a、モータ17a、モータ20a、モータ21aそれぞれを駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、ステージ15、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を所定の位置に回転または移動させる。
The
操作入力部3は、顕微鏡1の各種の操作の入力を受け付ける。操作入力部3は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネルおよび各種ボタン等を用いて構成され、各種スイッチの操作に応じた指示信号を制御部6に出力する。
The
図7は、操作入力部3の構成を示す図である。図7に示すように、操作入力部3は、各観察法を指示する指示信号の入力を受け付けるボタンB1〜B5と、コントラストを調整する指示信号の入力を受け付けるボタンB6,B7と、対物レンズ18の倍率を指示する指示信号の入力を受け付けるボタンB8〜B13と、を有する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the
表示部4は、制御部6を介して撮像部24から入力される画像データに対応する画像を表示する。表示部4は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて構成される。
The
記録部5は、顕微鏡1に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データを記録する。記録部5は、フラッシュメモリおよびRAM(Random Access Memory)等の半導体メモリを用いて構成される。また、記録部5は、観察法毎に光路上における各光学ユニットそれぞれの位置情報を対応付けた設定情報を記録する設定情報記録部51を有する。
The
図8は、設定情報記録部51が記録する設定情報を示す図である。図8に示すように、設定情報T1には、各観察法に応じたレボルバ17の対物レンズ18とコンデンサターレット13の光学素子の組み合わせが記録されている。図8に示すように、BF観察法を行う場合、第1対物レンズ181と空穴130との組み合わせが記載されている。
FIG. 8 is a diagram showing the setting information recorded by the setting
制御部6は、CPU等を用いて構成され、顕微鏡1を構成する各部の動作を統括的に制御する。制御部6は、操作入力部3から入力される操作信号に応じて、駆動制御部27を駆動することによって顕微鏡1を構成する各光学ユニットを移動させる。具体的には、制御部6は、設定情報記録部51が記録する設定情報T1を参照し、駆動制御部27に複数の光学ユニットをそれぞれ観察法毎に応じた光路上の位置へ移動させることによって観察法を変更する。
The
このように構成された顕微鏡1は、制御部6の制御のもと、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21それぞれの光路上における位置や角度を切り替えることで、BF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を行うことができる。
The
つぎに、顕微鏡1が実行するコンデンサターレット13およびレボルバ17の駆動処理について説明する。図9は、顕微鏡1が実行するコンデンサターレット13およびレボルバ17の切替処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、レボルバ17の駆動を例に説明する。
Next, a driving process for the
図9に示すように、操作入力部3から観察法を指示する指示信号が入力された場合、制御部6は、レボルバ位置検出部19を介して光路上におけるレボルバ17の現在の穴番号を取得する(ステップS101)。
As shown in FIG. 9, when an instruction signal instructing an observation method is input from the
続いて、観察法に応じた対物レンズ18が装着された指示の穴番号から現在の穴番号を引いた値が負((指示の穴番号−現在の穴番号)<0)の場合(ステップS102:Yes)において、顕微鏡1は、後述するステップS103へ移行する。これに対して、観察法に応じた対物レンズ18が装着された指示の穴番号から現在の穴番号を引いた値が負でない場合(ステップS102:No)、顕微鏡1は、後述するステップS106へ移行する。
Subsequently, when the value obtained by subtracting the current hole number from the instruction hole number to which the
ステップS103において、指示の穴番号と現在の穴番号との差の絶対値が最大の穴番号の半分よりも小さい((指示の穴番号−現在の穴番号)<(最大の穴番号÷2))場合(ステップS103:Yes)、顕微鏡1は、後述するステップS104へ移行する。これに対して、指示の穴番号と現在の穴番号との差の絶対値が最大の穴番号の半分よりも小さくない場合(ステップS103:No)、顕微鏡1は、後述するステップS105へ移行する。
In step S103, the absolute value of the difference between the indicated hole number and the current hole number is smaller than half of the maximum hole number ((indicated hole number−current hole number) <(maximum hole number / 2)). ) (Step S103: Yes), the
ステップS104において、制御部6は、駆動制御部27によって指示の穴番号へレボルバ17を反時計回りに移動させる。その後、顕微鏡1は、本処理を終了する。
In step S104, the
ステップS105において、制御部6は、駆動制御部27によって指示の穴番号へレボルバ17を時計周りに移動させる。その後、顕微鏡1は、本処理を終了する。
In step S105, the
ステップS106において、指示の穴番号と現在の穴番号との差の絶対値が最大の穴番号の半分よりも小さい((指示の穴番号−現在の穴番号)<(最大の穴番号÷2))場合(ステップS106:Yes)、顕微鏡1は、後述するステップS107へ移行する。これに対して、指示の穴番号と現在の穴番号との差の絶対値が最大の穴番号の半分よりも小さくない場合(ステップS106:No)、顕微鏡1は、後述するステップS108へ移行する。
In step S106, the absolute value of the difference between the indicated hole number and the current hole number is smaller than half of the maximum hole number ((indicated hole number−current hole number) <(maximum hole number / 2)). ) (Step S106: Yes), the
ステップS107において、制御部6は、駆動制御部27によって指示の穴番号へレボルバ17を時計周りに移動させる。その後、顕微鏡1は、本処理を終了する。
In step S107, the
ステップS108において、制御部6は、駆動制御部27によって指示の穴番号へレボルバ17を反時計回りに移動させる。その後、顕微鏡1は、本処理を終了する。
In step S108, the
このように制御部6は、駆動制御部27を介して上述した切替処理をレボルバ17に実行することにより、現在の穴番号と指示の穴番号との関係からレボルバ17を回転させる回転方向を決定してレボルバ17を時計回りまたは反時計回りに回転させる。これにより、操作入力部3から入力された指示信号の観察法に応じた穴番号を光路上に挿入する場合であっても、レボルバ17の移動量(回転量)を最小にすることができる。なお、制御部6は、コンデンサターレット13の場合であっても、同様の切替処理を行う。これにより、コンデンサターレット13の移動量を最小にすることができる。
In this way, the
つぎに、顕微鏡1においてICSIを実施する場合において、観察法を切り替えたときのコンデンサターレット13およびレボルバ17の移動について詳細に説明する。図10Aは、本実施の形態1にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法およびRC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す図である。図10Bは、本実施の形態1にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびPO観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す図である。図10Cは、本実施の形態1にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す図である。図10Dは、本実施の形態1にかかる顕微鏡1において、顕微鏡1でBF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す図である。
Next, the movement of the
まず、ユーザが顕微鏡1でBF観察法およびRC観察法を用いてICSIを実施する場合を説明する。この場合、図10Aに示すように、ユーザによって顕微鏡1の電源が投入されると、顕微鏡1は、初期化処理を実行する(A1)。
First, a case where the user performs ICSI with the
続いて、図10A(1)に示すように、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21をBF観察法の位置に移動させる(A2)。この場合、制御部6は、レボルバ17の1番を光路上に挿入するとともに、コンデンサターレット13の1番を光路上に挿入する。ユーザは、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動完了後、マニュピュレータ(図示せず)に装着されたホールディングピペットの位置の調整を行う(A3)。
Subsequently, as shown in FIG. 10A (1), the
その後、操作入力部3のボタンB2から20倍のRC観察法を指示する指示信号が入力された場合(A4)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を20倍のRC観察法の位置に移動させる(A5)。この場合、図10A(2)に示すように、制御部6は、レボルバ17の2番を光路上に挿入するとともに、コンデンサターレット13の2番を光路上に挿入する。このとき、レボルバ17およびコンデンサターレット13それぞれの移動量は、1穴分となる。ユーザは、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動完了後、精子Sp12が入った精子選別用ドロップR2を観察するため、ステージ15を手動または電動で移動させる(A6)。ステージ15の移動後、ユーザは、インジェクションする精子Sp12の選別を行う(A7)。
Thereafter, when an instruction signal for instructing a 20-fold RC observation method is input from the button B2 of the operation input unit 3 (A4), the
続いて、操作入力部3のボタンB3から40倍のRC観察法を指示する指示信号が入力された場合(A8)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を20倍のRC観察法の位置に移動させる(A9)。この場合、図10A(3)に示すように、制御部6は、レボルバ17の3番を光路上に挿入するとともに、コンデンサターレット13の3番を光路上に挿入する。このとき、レボルバ17およびコンデンサターレット13それぞれの移動量は、1穴分となる。ユーザは、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動完了後、インジェクションピペットで精子Sp12の尾部に損傷を与え、精子Sp12を不動化し、不動化させた精子Sp12をインクジェクションピペットで吸引する(A10)。
Subsequently, when an instruction signal for instructing a 40-fold RC observation method is input from the button B3 of the operation input unit 3 (A8), the
その後、操作入力部3のボタンB2から20倍のRC観察法を指示する指示信号が入力された場合(A11)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を20倍のRC観察法の位置に移動させる(A12)。この場合、図10A(4)に示すように、制御部6は、レボルバ17の2番を光路上に挿入するとともに、コンデンサターレット13の2番を光路上に挿入する。このとき、レボルバ17およびコンデンサターレット13それぞれの移動量は、1穴分となる。ユーザは、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動完了後、卵子Sp11が入ったICSI用ドロップR1を観察するため、ステージ15を手動または電動で移動させる(A13)。ステージ15の移動後、ユーザは、授精させる卵子Sp11をホールディングピペットで固定し(A14)、インジェクションピペットを卵子Sp11に刺し、卵子Sp11内に精子Sp12を注入する(A15)。
Thereafter, when an instruction signal for instructing a 20-fold RC observation method is input from the button B2 of the operation input unit 3 (A11), the
続いて、ユーザは、精子Sp12が入った精子選別用ドロップR2を観察するため、ステージ15を手動または電動で移動させる(A16)。この場合、図10A(5)に示すように、制御部6は、レボルバ17の2番を光路上に挿入した状態で維持させるとともに、コンデンサターレット13の2番を光路上に挿入した状態で維持させる。このため、レボルバ17およびコンデンサターレット13それぞれは、移動しない。その後、顕微鏡1は上述した図10A(2)〜図10A(5)(A7〜A15)を繰り返す。
Subsequently, the user moves the
このようにユーザが顕微鏡1でBF観察法およびRC観察法を用いてICSIを実施する場合、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、最大で1穴分となる。
As described above, when the user performs ICSI using the BF observation method and the RC observation method with the
つぎに、ユーザが顕微鏡1でBF観察法、RC観察法およびPO観察法を用いてICSIを実施する場合について説明する。この場合、図10Bに示すように、図10B(1)〜図10B(4)は、図10A(1)〜図10A(4)にそれぞれ対応する。
Next, a case where the user performs ICSI using the BF observation method, RC observation method, and PO observation method with the
続いて、図10B(5)に示すように、操作入力部3のボタンB4から20倍のPO観察を指示する指示信号が入力された場合(B15)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を20倍のPO観察法の位置に移動させる(B16)。この場合、制御部6は、レボルバ17の2番を光路上に挿入した状態で維持させるとともに、コンデンサターレット13の1番を光路上に挿入する。このとき、コンデンサターレット13の移動量は、1穴分となる一方、対物レンズ18は、移動しない。コンデンサターレット13の移動後、ユーザは、卵子Sp11内にある紡錘体を探索し、紡錘体の位置を特定する(B17)。
Subsequently, as shown in FIG. 10B (5), when an instruction signal instructing 20 times PO observation is input from the button B4 of the operation input unit 3 (B15), the
その後、図10B(6)に示すように、操作入力部3のボタンB2から20倍のRC観察を指示する指示信号が入力された場合(B18)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を20倍のRC観察法の位置に移動させる(B19)。この場合、制御部6は、レボルバ17の2番を光路上に挿入した状態で維持させるとともに、コンデンサターレット13の2番を光路上に挿入する。このとき、コンデンサターレット13の移動量は、1穴分となる一方、対物レンズ18は、移動しない。コンデンサターレット13の移動後、ユーザは、卵子Sp11の紡錘体を避けてインジェクションピペットを卵子Sp11に刺し、卵子Sp11内に精子Sp12を注入する。続いて、顕微鏡1は、上述した図10B(2)〜図10B(6)を繰り返す。
Thereafter, as shown in FIG. 10B (6), when an instruction signal instructing 20 times RC observation is input from the button B2 of the operation input unit 3 (B18), the
このようにユーザが顕微鏡1でBF観察法、RC観察法およびPO観察法を用いてICSIを実施する場合、レボルバ17およびコンデンサターレット13それぞれの移動量は、最大で1穴分となる。
As described above, when the user performs ICSI using the BF observation method, the RC observation method, and the PO observation method with the
つぎに、ユーザが顕微鏡1でBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合について説明する。この場合、図10Cに示すように、図10C(1)〜図10C(2)は、図10A(1)〜図10A(2)にそれぞれ対応する。
Next, a case where the user performs ICSI with the
図10C(3)に示すように、操作入力部3のボタンB5からDIC観察法を指示する指示信号が入力された場合(C8)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21をDIC観察法の位置に移動させる(C9)。この場合、制御部6は、レボルバ17の4番を光路上に挿入するとともに、コンデンサターレット13の4番を光路上に挿入する。このとき、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、それぞれ2穴分となる。レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動後、ユーザは、精子Sp12頭部内の状態を観察し、精子Sp12頭部内に空胞がない精子Sp12を選別する(C10)。
As shown in FIG. 10C (3), when an instruction signal instructing the DIC observation method is input from the button B5 of the operation input unit 3 (C8), the
図10C(4)に示すように、操作入力部3のボタンB3から40倍のRC観察法を指示する指示信号が入力された場合(C11)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を40倍のRC観察法の位置に移動させる(C12)。このとき、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、それぞれ1穴分となる。レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動後、ユーザは、インジェクションピペットで精子Sp12の尾部に損傷を与え、精子Sp12を不動化させて吸引する(C13)。その後、顕微鏡1は、上述した図10C(2)〜図10C(6)を繰り返す。
As shown in FIG. 10C (4), when an instruction signal instructing a 40-fold RC observation method is input from the button B3 of the operation input unit 3 (C11), the
このようにユーザが顕微鏡1でBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合、レボルバ17の移動量およびコンデンサターレット13の移動量は、それぞれ最大で2穴分となる。
As described above, when the user performs ICSI using the BF observation method, the RC observation method, and the DIC observation method with the
つぎに、ユーザが顕微鏡1でBF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合について説明する。この場合、図10Dに示すように、図10D(1)〜図10D(5)は、上述した図10C(1)〜図10C(5)にそれぞれ対応する。
Next, a case where the user performs ICSI with the
続いて、図10D(6)に示すように、操作入力部3のボタンB4から20倍のPO観察を指示する指示信号が入力された場合(D19)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を20倍のPO観察法の位置に移動させる(D20)。この場合、制御部6は、レボルバ17の2番を光路上に挿入した状態で維持させるとともに、コンデンサターレット13の1番を光路上に挿入する。このとき、コンデンサターレット13の移動量は、1穴分となる一方、対物レンズ18は、移動しない。コンデンサターレット13の移動後、ユーザは、卵子Sp11内にある紡錘体を探索し、紡錘体の位置を特定する(D21)。
Subsequently, as shown in FIG. 10D (6), when an instruction signal instructing 20 times PO observation is input from the button B4 of the operation input unit 3 (D19), the
その後、図10D(7)に示すように、操作入力部3のボタンB2から20倍のRC観察を指示する指示信号が入力された場合(D22)、制御部6は、駆動制御部27を駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を20倍のRC観察法の位置に移動させる(D23)。この場合、制御部6は、レボルバ17の2番を光路上に挿入した状態で維持させるとともに、コンデンサターレット13の2番を光路上に挿入する。このとき、コンデンサターレット13の移動量は、1穴分となる一方、対物レンズ18は、移動しない。コンデンサターレット13の移動後、ユーザは、卵子Sp11の紡錘体を避けてインジェクションピペットを卵子Sp11に刺し、卵子Sp11内に精子Sp12を注入する。続いて、顕微鏡1は、図10C(2)〜図10C(7)を繰り返す。
Thereafter, as shown in FIG. 10D (7), when an instruction signal instructing 20 times RC observation is input from the button B2 of the operation input unit 3 (D22), the
このようにユーザが顕微鏡1でBF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合、レボルバ17およびコンデンサターレット13それぞれの移動量は、最大で2穴分となる。
In this way, when the user performs ICSI using the BF observation method, RC observation method, PO observation method, and DIC observation method with the
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、レボルバ17の各穴に装着される対物レンズの配置およびコンデンサターレット13の各穴に設けられた光学素子をICSIに最適な配置にする。これにより、ICSIにおける観察方法の切り替え時間を最小限に抑えることができる。この結果、ICSIの作業時間を短縮することができるので、卵子をインキュベーター外へ取り出しておく時間を最小にすることができる。
According to the embodiment of the present invention described above, the arrangement of the objective lens mounted in each hole of the
(変形例1)
本発明の一実施の形態では、レボルバ17の各穴に装着する対物レンズの配置およびコンデンサターレットの各穴に設けられた光学素子の配置を変更することもできる。なお、上述した本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡1と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
(Modification 1)
In one embodiment of the present invention, the arrangement of the objective lens mounted in each hole of the
図11は、本発明の一実施の形態の変形例1にかかるコンデンサターレットの各穴に装着される光学素子の配置を模式的に示す図である。 FIG. 11 is a diagram schematically showing the arrangement of optical elements attached to the holes of the capacitor turret according to the first modification of the embodiment of the present invention.
図11に示すように、コンデンサターレット13には、空穴130(1番)から周方向に沿って20倍RC用開口板131(2番)と、40倍RC用開口板132(4番)とが設けられている。さらに、コンデンサターレット13には、20倍RC用開口板131と40倍RC用開口板132との間に60倍DIC用プリズム133(3番)が設けられている。
As shown in FIG. 11, the
図12は、本発明の一実施の形態の変形例1にかかるレボルバの各穴に装着される対物レンズの配置を模式的に示す図である。 FIG. 12 is a diagram schematically showing the arrangement of the objective lenses mounted in the holes of the revolver according to the first modification of the embodiment of the present invention.
図12に示すように、レボルバ17には、4倍対物レンズ181(1番)を基準に周方向に沿って20倍RC観察用対物レンズ182(2番)と、40倍RC観察用対物レンズ183(4番)と、が設けられている。さらに、レボルバ17には、20倍RC観察用対物レンズ182と、40倍RC観察用対物レンズ183との間の周回上に60倍対物レンズ184(3番)が設けられている。
As shown in FIG. 12, the
このように構成された顕微鏡1においてICSIを実施する場合において、観察法を切り替えたときのコンデンサターレット13およびレボルバ17の移動について詳細に説明する。
The movement of the
図13Aは、本実施の形態1の変形例1にかかる顕微鏡1において、ユーザが顕微鏡1でBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合において、精子の不動化および吸引に20倍RC観察を用いるときの手順を示す図である。図13Bは、本実施の形態1の変形例1にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合において、精子の不動化および吸引に20倍RC観察を用いるときの手順を示す図である。
FIG. 13A shows the immobilization of sperm in the
図13A(4)および図13B(4)に示すように、ユーザが顕微鏡1でDIC観察法を用いてICSIを実施する場合において、精子Sp12の不動化およびインジェクションピペットで吸引するとき、40倍RC観察でなく、20倍RC観察を行う。この場合、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、最大で1穴分となる。たとえば、顕微鏡1が設定された観察法から20倍RC観察法またはDIC観察法に切り替える場合、レボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、1穴分となる。
As shown in FIGS. 13A (4) and 13B (4), when the user performs ICSI using the DIC observation method with the
図14Aは、本実施の形態1の変形例1にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合において、精子の不動化および吸引にDIC観察を用いるときの手順を示す図である。図14Bは、本実施の形態1の変形例1にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合において、精子の不動化および吸引にDIC観察を用いるときの手順を示す図である。
FIG. 14A shows DIC for immobilization and suction of sperm when the user performs ICSI using the BF observation method, the RC observation method, and the DIC observation method in the
図14A(4)および図14B(4)に示すように、ユーザが顕微鏡1でDIC観察法を用いる場合において、精子Sp12の不動化およびインジェクションピペットで吸引するとき、40倍RC観察でなく、DIC観察を行う。この場合、レボルバ17およびコンデンサターレット13は移動しない。
As shown in FIGS. 14A (4) and 14B (4), when the user uses the DIC observation method with the
以上説明した本発明の一実施の形態にかかる変形例1によれば、顕微鏡1でICSIにDIC観察法を用いる場合において、精子の不動化およびインジェクションピペットで吸引するときの観察法を40倍RC観察法に変えて20倍RC観察法またはDIC観察法を用いるとき、ICSIにおける観察法の切り替え時間を最小限に抑えることができるので、ICSIの作業時間を短縮することができる。
According to the
(変形例2)
本発明の一実施の形態では、レボルバ17の各穴に装着する対物レンズの配置をさらに変更することができる。
(Modification 2)
In one embodiment of the present invention, the arrangement of the objective lenses mounted in the holes of the
図15は、本発明の一実施の形態の変形例2にかかるレボルバ17の各穴に装着される対物レンズの配置を模式的に示す図である。
FIG. 15 is a diagram schematically illustrating the arrangement of the objective lenses mounted in the holes of the
図15に示すように、レボルバ17には、4倍対物レンズ181(1番)から周方向に沿って20倍PO観察用対物レンズ185(2番)、20倍RC観察用対物レンズ182(3番)、40倍RC観察用対物レンズ183(4番)および60倍対物レンズ184(5番)が設けられている。
As shown in FIG. 15, the
図16は、記録部5の設定情報記録部51が記録する設定情報を示す図である。図16に示すように、設定情報T2には、各観察法に応じたレボルバ17の対物レンズ18とコンデンサターレット13の光学素子の組み合わせが記録されている。本発明の実施の形態1の変形例2では、PO観察法の場合、20倍PO観察用対物レンズ185と空穴130との組み合わせが記載されている。
FIG. 16 is a diagram illustrating setting information recorded by the setting
このように構成された顕微鏡1において、ICSIに実施した場合において、観察法を切り替えたときのコンデンサターレット13およびレボルバ17の移動について詳細に説明する。図17Aは、本実施の形態1の変形例2にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法およびRC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図17Bは、本実施の形態1の変形例2にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびPO観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図17Cは、本実施の形態1の変形例2にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図17Dは、本実施の形態1の変形例2にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法、PO観察法おびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。
In the
図17A(2)、図17B(2)、図17C(2)および図17D(2)に示すように、ユーザが顕微鏡1でPO観察法を行う場合において、第2対物レンズ182とは別の対物レンズ18を用いるとき、観察法毎に切り替えるレボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、BF観察法から20RC観察法に切り替えるときのみ2穴分となり、それ以外が1穴分または移動しない。なお、図17A〜図17Dは、上述した図10A〜図10Dにそれぞれ対応する。
17A (2), FIG. 17B (2), FIG. 17C (2), and FIG. 17D (2), when the user performs the PO observation method with the
以上説明した本発明の一実施の形態の変形例2によれば、ユーザがPO観察法において20倍RC観察用対物レンズ182と別の対物レンズ185を用いる場合、ICSIにおける観察法の切り替え時間を最小限に抑えることができるので、ICSIの作業時間を短縮することができる。
According to the second modification of the embodiment of the present invention described above, when the user uses a 20 × RC observation
(変形例3)
本発明の一実施の形態では、コンデンサターレット13の各穴に配置する光学素子およびレボルバ17の各穴に装着する対物レンズ18の配置をさらに変更することができる。なお、上述した本発明の一実施の形態にかかる顕微鏡1と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
(Modification 3)
In the embodiment of the present invention, the arrangement of the optical elements arranged in the holes of the
図18は、本発明の一実施の形態の変形例3にかかるコンデンサターレット13の各穴に装着される光学素子の配置を模式的に示す図である。
FIG. 18 is a diagram schematically showing the arrangement of optical elements attached to the holes of the
図18に示すように、コンデンサターレット13には、空穴130(1番)から周方向に沿って10倍RC用開口板134(2番)と、20倍RC用開口板131(3番)と、40倍RC用開口板132(4番)と、60倍DIC用プリズム133(5番)との順で配置されている。
As shown in FIG. 18, the
図19は、本発明の一実施の形態の変形例3にかかるレボルバ17の各穴に装着される対物レンズ18の配置を模式的に示す図である。
FIG. 19 is a diagram schematically showing the arrangement of the
図19に示すように、レボルバ17には、4倍対物レンズ181(1番)を基準に周方向に沿って10倍RC用対物レンズ185(2番)と、20倍RC用対物レンズ182(3番)と、40倍RC用対物レンズ183(4番)と、60倍対物レンズ184(5番)とが配置されている。
As shown in FIG. 19, the
図20は、記録部5の設定情報記録部51が記録する設定情報を示す図である。図20に示すように、設定情報T3には、各観察法に応じたレボルバ17の対物レンズ18とコンデンサターレット13の光学素子との組み合わせが記載されている。本発明の一実施の形態の変形例3では、10倍RC観察法の場合、10倍RC観察用対物レンズ185と10倍RC用開口板134との組み合わせが記載されている。
FIG. 20 is a diagram illustrating the setting information recorded by the setting
このように構成された顕微鏡1のICSIに用いる各観察法の組み合わせにおいて、マニピュレータの針合わせで10倍RC観察法を用いる場合のコンデンサターレット13およびレボルバ17の移動について詳細に説明する。図21Aは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法およびRC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図21Bは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびPO観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図21Cは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図21Dは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。
The movement of the
図21A(1)、図21B(1)、図21C(1)および図21D(1)に示すように、顕微鏡1がマニピュレータの位置合わせを行う場合において、10倍RC観察法を用いるとき、観察法毎に切り替えるレボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、最大で2穴分となる。なお、図21A〜図21Dは、上述した図10A〜図10Dにそれぞれ対応する。
21A (1), FIG. 21B (1), FIG. 21C (1) and FIG. 21D (1), when the
また、顕微鏡1のICSIに用いる各観察法の組み合わせにおいて、卵子のホールディングおよびインジェクションに10倍RC観察を用いる場合のコンデンサターレット13およびレボルバ17の移動について詳細に説明する。図22Aは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法およびRC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図22Bは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびPO観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図22Cは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。図22Dは、本実施の形態1の変形例3にかかる顕微鏡1において、ユーザがBF観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を用いてICSIを実施する場合の手順を示す。
The movement of the
図22A(4),(5)、図22B(4),(5)、図22C(4),(5)および図22D(4),(5)に示すように、ユーザが顕微鏡1で卵子Sp11のホールディングおよびインジェクションを行う際に10倍RC観察法を行う場合、観察法毎に切り替えるレボルバ17およびコンデンサターレット13の移動量は、最大で2穴分となる。なお、図21A〜図21Dは、上述した図10A〜図10Dにそれぞれ対応する。
22A (4), (5), FIG. 22B (4), (5), FIG. 22C (4), (5) and FIG. 22D (4), (5) When performing the 10-fold RC observation method when performing Sp11 holding and injection, the amount of movement of the
以上説明した本発明の一実施の形態の変形例3によれば、ユーザがマニピュレータの針合わせ、または卵子Sp11のホールディングおよびインジェクションにおいて、BF観察法または20倍RC観察法に代えて、10倍RC観察法を行う場合に、ICSIにおける観察法の切り替え時間を最小限に抑えることができるので、ICSIの作業時間を短縮することができる。 According to the third modification of the embodiment of the present invention described above, the user replaces the BF observation method or the 20 × RC observation method with 10 × RC in the needle alignment of the manipulator or the holding and injection of the egg Sp11. When performing the observation method, the switching time of the observation method in ICSI can be minimized, so that the work time of ICSI can be shortened.
さらに、本発明の一実施の形態の変形例3によれば、ICSIにおいて10倍RC観察法を用いるので、標本Spに対して様々な対応を行うことができる。 Furthermore, according to the third modification of the embodiment of the present invention, since the 10-fold RC observation method is used in ICSI, various correspondences can be made to the specimen Sp.
また、本発明では、顕微鏡本体部、操作入力部、表示部、記録部および制御部を備えた顕微鏡を例に説明したが、たとえば試料を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して試料を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。 In the present invention, a microscope provided with a microscope main body, an operation input unit, a display unit, a recording unit, and a control unit has been described as an example. For example, an objective lens for enlarging a sample, and imaging a sample via the objective lens The present invention can also be applied to an imaging apparatus having an imaging function and a display function for displaying an image, such as a video microscope.
また、本発明では、コンデンサターレットに設けられた光学素子およびレボルバに設けられた対物レンズそれぞれの配置を時計回りで説明していたが、たとえば空穴および第1対物レンズを基準に周方向に反時計周りに配置しても適用することができる。 In the present invention, the arrangement of the optical element provided in the condenser turret and the objective lens provided in the revolver has been described clockwise. For example, the optical element provided in the condenser turret is counterclockwise in the circumferential direction with reference to the hole and the first objective lens. It can be applied even if it is arranged around the clock.
また、本発明では、ポラライザとアナライザとをクロスニコルの状態にするため、ポラライザを回転させていたが、たとえばアナライザを回転させる場合であっても適用することができる。もちろん、ポラライザとアナライザとをそれぞれ回転させる場合であっても適用することができる。 In the present invention, the polarizer is rotated in order to bring the polarizer and the analyzer into a crossed Nicol state. However, the present invention can be applied even when the analyzer is rotated, for example. Of course, the present invention can be applied even when the polarizer and the analyzer are rotated.
1 顕微鏡
2 顕微鏡本体部
3 操作入力部
4 表示部
5 記録部
6 制御部
10 光源
11 ポラライザ
11a,12a,13a,15a,17a,20a,21a モータ
12 コンペンセータ
13 コンデンサターレット
14 コンデンサレンズ
15 ステージ
16 ターレット位置検出部
17 レボルバ
18 対物レンズ
19 レボルバ位置検出部
20 DICプリズム
21 アナライザ
22 結像レンズ
23 光路分割プリズム
24 撮像部
25 ミラー
26 接眼レンズ
27 駆動制御部
51 設定情報記録部
100 シャーレ
130 空穴
131,132 RC観察用開口板
131b,132b 偏光板
133 DICプリズム
181,182,183 対物レンズ
401 リタデーション情報記録部
Sp 標本
Sp11 卵子
Sp12 精子
XA 光軸
DESCRIPTION OF
Claims (5)
円盤状をなし、各々が光学素子を保持可能な複数の穴部が主面の周方向に沿って形成され、所定の軸を回転軸として回転することによって前記複数の穴部のいずれか一つを前記光路上に配置可能なコンデンサターレットと、
各々が対物レンズを保持可能な複数の保持部が主面の周方向に沿って形成され、該複数の保持部のいずれかを前記光路上に配置可能なレボルバと、
を備え、
前記コンデンサターレットは、前記複数の穴部のうち光学素子を保持しない所定の空穴を基準に見たときに主面の周方向に沿って適用倍率を順次高くした複数のレリーフコントラスト観察用開口板がそれぞれ前記複数の穴部に保持され、
前記レボルバは、前記複数の保持部のいずれか一つに保持された最小倍率の第1対物レンズを基準に見たときに主面の周方向に沿って倍率を順次高くした複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズがそれぞれ前記複数の保持部に保持されていることを特徴とする顕微鏡。 A light source that generates light for irradiating the specimen, and a plurality of optical units that can be arranged on the optical path of the light, and that changes the optical characteristics of the incident light, A microscope that switches the arrangement of each of the plurality of optical units on the optical path according to each of a plurality of observation methods to be used,
A plurality of hole portions each having a disc shape and capable of holding an optical element are formed along the circumferential direction of the main surface, and any one of the plurality of hole portions is rotated by rotating about a predetermined axis. A condenser turret that can be placed on the optical path;
A plurality of holding portions each capable of holding the objective lens are formed along the circumferential direction of the main surface, and a revolver capable of arranging any of the plurality of holding portions on the optical path;
With
The capacitor turret includes a plurality of relief contrast observation aperture plates in which application magnifications are sequentially increased along the circumferential direction of the main surface when viewed from a predetermined hole that does not hold an optical element among the plurality of holes. Are respectively held in the plurality of holes,
The revolver has a plurality of relief contrast observations in which the magnification is sequentially increased along the circumferential direction of the main surface when viewed from the first objective lens having the minimum magnification held in any one of the plurality of holding units. A microscope, wherein objective lenses are respectively held by the plurality of holding portions.
前記レボルバは、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズの後に、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズそれぞれの倍率より高い対物レンズが前記保持部によってさらに保持されていることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。 The condenser turret includes a DIC prism after the plurality of relief contrast observation aperture plates when the microscope performs the bright-field observation method, the relief contrast observation method, and the differential interference observation method in the order of sperm injection in the egg cytoplasm. Is further held by the hole,
2. The revolver is further characterized in that an objective lens having a higher magnification than each of the plurality of relief contrast observation objective lenses is further held by the holding unit after the plurality of relief contrast observation objective lenses. Microscope.
前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズは、第1レリーフコントラスト観察用対物レンズおよび第2レリーフコントラスト観察用対物レンズを有し、
前記コンデンサターレットは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で倍率が異なる複数のレリーフコントラスト観察法を行う場合、前記空穴の後に、前記第1レリーフコントラスト観察用開口板より開口数が小さい第2レリーフコントラスト観察用開口板が前記穴部によってさらに保持され、
前記レボルバは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で倍率が異なる複数のレリーフコントラスト観察法を行う場合、前記第1対物レンズの後に、前記第1対物レンズより倍率が高く、かつ、前記第1レリーフコントラスト観察用対物レンズより倍率が低い第2レリーフコントラスト観察用対物レンズがさらに前記保持部によって保持されていることを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡。 The plurality of relief contrast observation aperture plates have a first relief contrast observation aperture plate and a second relief contrast observation aperture plate,
The plurality of relief contrast observation objective lenses include a first relief contrast observation objective lens and a second relief contrast observation objective lens,
The condenser turret has a smaller numerical aperture than the first relief contrast observation aperture plate after the vacancy when the microscope performs a plurality of relief contrast observation methods with different magnifications by the intracytoplasmic sperm injection method. 2 Relief contrast observation aperture plate is further held by the hole,
The revolver has a higher magnification than the first objective lens after the first objective lens when the microscope performs a plurality of relief contrast observation methods with different magnifications by the intracytoplasmic sperm injection method, and the first 3. The microscope according to claim 2, wherein a second relief contrast observation objective lens having a magnification lower than that of the first relief contrast observation objective lens is further held by the holding unit.
前記レボルバは、当該顕微鏡が前記卵細胞質内精子注入法で明視野観察法、レリーフコントラスト観察法および微分干渉観察法の順で行う場合、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズのうち最も倍率が低い第1レリーフコントラスト観察用対物レンズの後に、前記複数のレリーフコントラスト観察用対物レンズそれぞれの倍率より高い対物レンズが前記保持部によってさらに保持されていることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。 The condenser turret has the largest numerical aperture among the plurality of relief contrast observation aperture plates when the microscope performs the bright field observation method, the relief contrast observation method, and the differential interference observation method in the order of sperm injection in the egg cytoplasm. After the first relief contrast observation aperture plate is small, the DIC prism is further held by the hole,
The revolver has the lowest magnification among the plurality of relief contrast observation objectives when the microscope performs the bright field observation method, the relief contrast observation method, and the differential interference observation method in the order of sperm injection in the egg cytoplasm. 2. The microscope according to claim 1, wherein an objective lens having a higher magnification than each of the plurality of relief contrast observation objective lenses is further held by the holding unit after the first relief contrast observation objective lens.
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