JP2017191287A - 対物レンズ一体型試料載置装置を有する顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】対物レンズ一体型の試料載置装置を有する簡易な顕微鏡を提供する。【解決手段】カメラ機能を有する携帯用通信端末器２９のカメラ機構部２を形成するカメラレンズ２１上に設置されるものであって、当該カメラレンズ２１側にカメラレンズ２１の口径よりも小さな値の径からなる対物レンズ１１を有するとともに、対物レンズ１１と同じ光軸上に当該対物レンズ１１の焦点距離と同じ値の距離だけ隔てた状態で試料載置部１２を有し、これら対物レンズ１１と試料載置部１２とをアクリル樹脂にて一体成形される試料載置装置１を基礎とする。試料載置部１２は、対物レンズ１１の光軸上に形成されるものであって、対物レンズ１１の口径と略同等の口径を有するとともに、所定の深さを有するように形成された凹陥状の形態からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、カメラ機構付き携帯用通信端末器（スマートフォン）を基礎とした簡易型の顕微鏡に関するものであり、特に、当該顕微鏡に用いられる試料載置装置が、対物レンズを一体的に有するようにしたことを特徴とするものである。

一般の光学顕微鏡は、例えば特開平９−７３０３２号公報（特許文献１）記載のものの如く、顕微鏡対物レンズの光軸上に設置された試料載置装置のところに試料を設置（固定）して、試料の観測を行うようにしているものである。そして、このとき、観測者は、試料を顕微鏡の光軸と合致させるべく、手指等にて調整機構を作動させながら微調整を行なうようにしているものである。

特開平９−７３０３２号公報

ところで、このような従来型の光学顕微鏡に代って、持ち運びに便利な簡易型の顕微鏡が要請されており、このような要請に応えるためにカメラ機能を有する携帯用通信端末器（スマートフォン）の、そのカメラ機能及びディスプレイ機能を利用することとした、携帯に便利な顕微鏡が開発されている。このようなものにおいては、画像の取得に当って、まず、対物レンズの光軸合せ、試料の位置合せ、更には、対物レンズの焦点合せ等の諸調整を行なう必要がある。そして、これら各ユニット間の調整は、観測者が取得画像を目で見ながら自分の手で行わなければならない。しかしながら、このような手動による調整作業は、倍率が１００倍を越えるような高倍率の場合においては、わずかなユニット間のずれが大きな拡大倍率によって増幅されることとなり、人の手による調整では対応が難しいと言う問題点を有する。また、試料が液体状のもの等、流動体からなるものである場合、これら試料を確保するためには、これら試料に応じた試料保持機能を有する試料載置装置が必要となる。このような課題に対応することのできるようにした試料載置装置を有するものであって、携帯に便利な携帯用通信端末器を基礎とした簡易型の顕微鏡を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。

上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、対物レンズ一体型試料載置装置を有する顕微鏡に関して、カメラ機能を有する携帯用通信端末器と、当該携帯用通信端末器のカメラ機構部を形成するカメラレンズ上に設置されるものであって、当該カメラレンズ側に当該カメラレンズの口径よりも小さな値の径からなる対物レンズを有するとともに、当該対物レンズと同じ光軸上に当該対物レンズの焦点距離と同じ値の距離だけ隔てた状態で試料載置部を有し、これら対物レンズと試料載置部とを一体的に形成させるようにした試料載置装置と、からなるようにした構成を採ることとした。

次に、請求項２記載の発明である第二の発明においては、請求項１記載の顕微鏡に関して、上記試料載置部を、上記対物レンズの光軸上に形成されるものであって、上記対物レンズの口径と略同等の値の径を有するとともに、所定の深さを有するように形成された凹陥状の形態からなり、更に、このような凹陥状の形態からなる底面部のところに、当該凹陥部の深さよりも小さな値からなるものであって同じ値を有するように形成された複数の凸起部を有するようにした構成からなるようにした。

次に、請求項３記載の発明である第三の発明においては、請求項１または請求項２記載の顕微鏡に関して、上記試料載置装置の対物レンズを、上記携帯用通信端末器のカメラレンズ上にて水平方向へ移動させることのできるようにした構成を採ることとした。

次に、請求項４記載の発明である第四の発明においては、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の顕微鏡に関して、上記試料載置装置を、アクリル樹脂を含む透明な合成樹脂材にて一体的に形成させるとともに、当該試料載置装置を形成する対物レンズの周りであって上記カメラレンズと対向する面側に当該対物レンズの周りを覆うように形成された遮光板を設けるようにした構成を採ることとした。

請求項１記載の発明である第一の発明のものにおいては、試料載置部と対物レンズとの間の距離は、常に対物レンズの焦点距離と合致するように設定されていることより、対物レンズを出た光は、すべて平行光束となる。すなわち、携帯用通信端末器のカメラ機構部には常に平行光束（平行光線）にて形成される画像が入力されることとなる。その結果、上記カメラ機構部に入力される画像は、上記試料載置部に設置された試料がカメラ機構部のカメラレンズ上にて水平方向に移動（ずれる）したとしても、カメラレンズの口径の範囲内であれば、常に一定の正常な状態となる。すなわち、試料載置装置の調整時におけるぶれ（手ぶれ）等の影響を受けることが無い。

次に、請求項２記載の発明である第二の発明のものにおいては、試料載置部が所定の深さを有する凹陥部にて形成されるようになっていることより、試料が液状体、流動体からなるもの、例えば、生体細胞等からなるものである場合、この凹陥部からなる試料載置部のところに、これら試料を設置するとともに、これら試料を挟むように上記凸起部上に透明体からなる補助板を設けることによって、試料の動態画像を観測することができるようになる。また、このようにして入力された画像（情報）は携帯用通信端末器の通信機構部を介して外部へと送信（発信）されることとなる。

次に、請求項３記載の発明である第三の発明のものにおいては、対物レンズと試料載置部とが一体化されていることより、これら試料載置装置全体を上記カメラ機構部を形成するカメラレンズ上にて水平方向に自由に移動させることができるようになる。その結果、カメラレンズの口径の範囲内において、試料載置装置を自由に移動させて、カメラ機構部へ試料の画像（映像）を常に的確に送る（入力させる）ことができるようになる。

次に、請求項４記載の発明である第四の発明のものにおいては、対物レンズを含む試料載置装置全体を、射出成形手段等を用いて一体成形加工することが可能となり、大量生産をする場合において製造コストの低減化を図ることができるようになる。

本発明の全体構成を示す展開斜視図である。 本発明の機能態様を示す説明図である。 本発明の主要部を成す試料載置装置の具体的構成を示す断面図である。

本発明を実施するための形態について、図１ないし図３を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、例えば図１に示す如く、カメラ機能を有する携帯用通信端末器２９を基礎に形成されるものである。すなわち、本実施の形態にかかるものは、携帯用通信端末器２９のカメラ機構部２を形成するカメラレンズ２１上に設置されるものであって、当該カメラレンズ２１側に当該カメラレンズ２１の口径よりも小さな値の口径からなる対物レンズ１１を有する試料載置装置１を主に形成されるものである。その具体的構成は、例えば図２に示す如く、上記対物レンズ１１と同じ光軸上に当該対物レンズ１１の焦点距離と同じ値の距離だけ隔てた状態で試料載置部１２が設けられるとともに、これら対物レンズ１１と試料載置部１２とが透明な合成樹脂材、例えばアクリル樹脂等にて一体成形される試料載置装置１を基礎に形成されるものである。

このような構成からなるものにおいて、上記試料載置部１２は、具体的には図３に示す如く、上記対物レンズ１１の光軸上に形成されるものであって、当該対物レンズ１１の口径と略同等の口径を有するとともに、所定の深さを有するように形成された凹陥状の形態からなるものである。そして、このような凹陥状の形態からなる試料載置部１２の、その底面部のところには、当該凹陥部の深さよりも小さな値からなるものであって同じ値を有するように形成された複数の凸起部１３が形成されるようになっている。また、このような構成からなる試料載置装置１を形成する対物レンズ１１の周りには、例えば図３に示す如く、遮光板３が設けられるようになっている。これによって、対物レンズ１１の周りからは光がもれないようになり、鮮明な画像が得られるようになる。

このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、例えば図２または図３に示す如く、対物レンズ１１と試料載置部１２との間の距離が、常に対物レンズ１１の焦点距離と合致するように設定されていることより、対物レンズ１１を出た光束は、すべて平行光束となる。従って、携帯用通信端末器２９のカメラ機構部２には常に平行光束（平行光線）にて形成される画像が入力されることとなる。その結果、上記カメラ機構部２を形成する画像センサ２２のところに入力される画像は、上記試料載置部１２に設置された試料９がカメラ機構部２のカメラレンズ２１上にて水平方向に移動（ずれる）したとしても、カメラレンズ２１の口径の範囲内であれば、常に一定の正常な状態となる。すなわち、本顕微鏡にて得られる画像は、試料載置装置１の調整時におけるぶれ（手ぶれ）等の影響を受けることが無い。

また、本実施の形態のものにおいては、試料載置部１２が所定の深さを有する凹陥部にて形成されるようになっていることより、試料９が液状体あるいは流動体等からなるもの、例えば、生体細胞等からなるものである場合、この凹陥部からなる試料載置部１２のところに、これら試料９を設置するとともに、上記凸起部１３の上に、上記試料９を押え込むように透明体からなる補助板５を設けることによって、試料９の動態画像を観測することができるようになる。また、このようにして入力された画像（情報）は携帯用通信端末器２９の通信機構部を介して外部へと送信（発信）することが可能となる。

また、本実施の形態のものにおいては、対物レンズ１１と試料載置部１２とが透明なアクリル樹脂にて一体成形されていることより、これら試料載置装置１全体を上記カメラ機構部２を形成するカメラレンズ２１上にて水平方向に自由に移動させることができるようになる。その結果、カメラレンズ２１の口径の範囲内において、試料載置装置１を自由に移動させて、カメラ機構部２へ試料９の画像を常に的確に送る（入力させる）ことができるようになる。

また、このような構成からなる試料載置装置１は、対物レンズ１１をも含めて全体が透明なアクリル樹脂にて形成されるようになっていることより、インジェクション成形手段等を用いて一体的に成形加工することができるようになる。その結果、製造コストの低減化を図ることができるようになり、本試料載置装置１を有する顕微鏡を低価格で市場へ提供することができるようになる。

１ 試料載置装置
１１ 対物レンズ
１２ 試料載置部
１３ 凸起部
２ カメラ機構部
２１ カメラレンズ
２２ 画像センサ
２９ 携帯用通信端末器
３ 遮光版
５ 補助板
９ 試料

Claims (4)

1. カメラ機能を有する携帯用通信端末器と、当該携帯用通信端末器のカメラ機構部を形成するカメラレンズ上に設置されるものであって、当該カメラレンズ側に当該カメラレンズの口径よりも小さな値の径からなる対物レンズを有するとともに、当該対物レンズと同じ光軸上に当該対物レンズの焦点距離と同じ値の距離だけ隔てた状態で試料載置部を有し、これら対物レンズと試料載置部とを一体的に形成させるようにした試料載置装置と、からなるようにしたことを特徴とする対物レンズ一体型試料載置装置を有する顕微鏡。
2. 請求項１記載の顕微鏡において、上記試料載置部を、上記対物レンズの光軸上に形成されるものであって、上記対物レンズの口径と略同等の値の径を有するとともに、所定の深さを有するように形成された凹陥状の形態からなり、更に、このような凹陥状の形態からなる底面部のところに、当該凹陥部の深さよりも小さな値からなるものであって同じ値を有するように形成された複数の凸起部を有するようにした構成からなることを特徴とする対物レンズ一体型試料載置装置を有する顕微鏡。
3. 請求項１または請求項２記載の顕微鏡において、上記試料載置装置の対物レンズを、上記携帯用通信端末器のカメラレンズ上にて水平方向へ移動させることのできるようにした構成からなることを特徴とする対物レンズ一体型試料載置装置を有する顕微鏡。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の顕微鏡において、上記試料載置装置を、アクリル樹脂を含む透明な合成樹脂材にて一体的に形成させるとともに、当該試料載置装置を形成する対物レンズの周りであって上記カメラレンズと対向する面側に当該対物レンズの周りを覆うように形成された遮光板を設けるようにした構成からなることを特徴とする対物レンズ一体型試料載置装置を有する顕微鏡。