JP4043991B2 - 顕微鏡観察装置及びプローブ型顕微鏡 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡観察装置及びプローブ型顕微鏡に関し、特に、実体顕微鏡の視野を良好に確保できる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療・生物学分野において、顕微鏡観察を伴う動物実験を行う場合、従来では、観察対象とする器官や組織や細胞を実験動物から摘出するとともに、これを顕微鏡の試料台に載せて観察を行っていた。しかしながら、器官も組織も細胞も、個体内にある状態と、個体から切り離した状態とでは振る舞いが異なる場合があるため、本来の振る舞いを正確に観察するためには、個体を生かしたまま、なおかつ観察対象部位を固体から切り離すことなく観察する、いわゆるin-vivo観察を行うことが好ましい。
【０００３】
このin-vivo観察を可能にする装置として、例えば下記特許文献１に示されるプローブ型顕微鏡（光走査型顕微鏡）がある。このプローブ型顕微鏡は、共焦点顕微鏡を小型化してプローブ型に構成したものであり、体腔内に挿入して用いることで、生体組織をその本来の状態のまま直接観察することが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２７２６７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このプローブ型顕微鏡は、観察視野サイズが数十μｍ〜数百μｍと極めて狭いため、このプローブ型顕微鏡で得られる画像のみから所望の観察位置を探し当てるのが困難となっていた。そこで、このプローブ型顕微鏡よりも視野の広い補助顕微鏡（実体顕微鏡、ビデオマイクロスコープなど）と組み合わせて用いるのが現実的となっている。
この場合、プローブ型顕微鏡及び補助顕微鏡は、共に同一方向から同一の観察点を見る必要があるが、従来では、これらの光軸間の相対位置について何ら考慮されていなかったため、補助顕微鏡の視野をプローブ型顕微鏡が遮って邪魔となり、観察に支障を来すことがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、補助顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑え、良好な視野を確保できる手段の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の顕微鏡観察装置は、相対的に高倍率の光学系を有するプローブ型顕微鏡と低倍率の光学系を有する補助顕微鏡とを備える顕微鏡観察装置において、前記プローブ型顕微鏡の光軸が、前記補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、前記プローブ型顕微鏡の視野は、前記補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できるものであることを特徴とする。
上記請求項１に記載の顕微鏡観察装置によれば、補助顕微鏡の視野の死角内にプローブ型顕微鏡の光軸が来るように配置するので、補助顕微鏡の視野内にプローブ型顕微鏡が入り込むのを極力抑えることができるようになる。
請求項２に記載の顕微鏡観察装置は、請求項１記載の顕微鏡観察装置において、前記補助顕微鏡は２つの光軸を有する実体顕微鏡であり、前記プローブ型顕微鏡の光軸が、前記２つの光軸間に配置されていることを特徴とする。
請求項２に記載の顕微鏡観察装置は、実体顕微鏡の視野を形成する２つの光軸間に死角が形成され、この死角内にプローブ型顕微鏡の光軸が来るように配置するので、実体顕微鏡の視野内にプローブ型顕微鏡が入り込むのを極力抑えることができるようになる。
【０００８】
請求項３に記載の顕微鏡観察装置は、請求項２に記載の顕微鏡観察装置において、前記プローブ型顕微鏡の光学系を収容するプローブ本体が、前記実体顕微鏡の２つの光軸を避ける第１の支持部材で支持されていることを特徴とする。
上記請求項３に記載の顕微鏡観察装置によれば、実体顕微鏡の視野に第１の支持部材が入り込むのを防ぐことができる。
【０００９】
請求項４に記載の顕微鏡観察装置は、請求項１または２に記載の顕微鏡観察装置において、前記プローブ型顕微鏡の光学系を収容するプローブ本体が、透明材質からなる第２の支持部材で支持されていることを特徴とする。
上記請求項４に記載の顕微鏡観察装置及によれば、実体顕微鏡や補助顕微鏡の視野に第２の支持部材が入り込んだとしても、透明であるので視界の妨げにならない。
【００１０】
請求項５に記載のプローブ型顕微鏡は、補助顕微鏡と組み合わせて用いられる、該補助顕微鏡よりも視野が狭いプローブ型顕微鏡であり、その光軸が、前記補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、前記補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できる視野を有することを特徴とする。
上記請求項５に記載のプローブ型顕微鏡によれば、補助顕微鏡の視野の死角に、プローブ型顕微鏡の光軸が来るように配置されるので、補助顕微鏡の視野内にプローブ型顕微鏡が入り込むのを極力抑えることができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のプローブ型顕微鏡を備えた顕微鏡観察装置の各実施形態についての説明を、図面を参照しながら以下に行うが、本発明がこれらのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。まず、図１〜図４を参照しながら、本発明の第１実施形態についての説明を以下に行う。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、相対的に高倍率の光学系を有するプローブ型顕微鏡１０と、低倍率の光学系を有する実体顕微鏡２０と、実験動物などの観察物Ｏが載置される試料台３０と、これらプローブ型顕微鏡１０及び実体顕微鏡２０及び試料台３０が据え付けられる基台４０とを備えて概略構成されている。
【００１３】
前記プローブ型顕微鏡１０は、図２に示すように、レーザ光を発生するレーザ光源１１と、体腔内等に挿入できるように細長に形成され、レーザ光源１１からのレーザ光をその先端側から被検体（観察物Ｏ）側に射出すると共に、その被検体からの光を取り込むプローブ（プローブ本体）１２と、このプローブ１２からの光を受光して光電変換する光検出器（フォトディテクタ）１３と、レーザ光源１１からプローブ１２へのレーザ光の伝送、及びプローブ１２から光検出器１３への光の伝送を行う伝送光学系１４と、光検出器１３からの電気信号の画像化、ならびにプローブ１２内に設けられたＸＹ走査部１２ｃ（後述）の制御を含めたシステム全体の制御を行う制御部（図示せず）と、この制御部で画像化された画像を映し出す表示部（図示略）と、プローブ１２を前記基台４０上に支持するプローブ支持台（第１の支持部材。図１参照。）１５とを備えて構成されている。
【００１４】
レーザ光源１１は、例えば細胞観察に適した光として波長４８８ｎｍのレーザ光を出力するアルゴンレーザ発振装置で構成されている。
プローブ１２は、中空円筒形状に形成された外筒１２ａと、この外筒１２ａ内に浮いた状態に支持される内筒１２ｂと、この内筒１２ｂを支持するとともにＸ軸方向及びＹ軸方向に走査させるＸＹ走査部１２ｃと、後述の光ファイバ１４ｅの先端から発せられるレーザ光を観察点に向けて集光させるとともに、観察点からの光を前記先端に向けて集光させる凸レンズ１２ｂ１とを備えて構成されている。
【００１５】
外筒１２ａは、例えば直径２〜５mmの外径寸法を有する中空円筒体であり、その先端側に形成された開口部に、観察点に面するカバーガラス１２ａ１が固定されている。一方、外筒１２ａの後端側に形成された開口部には、この開口部を塞ぐとともにＸＹ走査部１２ｃを支持するベース１２ａ２が固定されている。
内筒１２ｂの先端側に形成された開口部には、対向するカバーガラス１２ａ１を介して観察点に面する凸レンズ（プローブ型顕微鏡の対物レンズ）１２ｂ１が固定されている。一方、内筒１２ｂの後端側に形成された開口部には、前記伝送光学系１４に備えられている光ファイバ１４ｅの先端が、凸レンズ１２ｂ１に面して固定されている。
【００１６】
ＸＹ走査部１２ｃは、外筒１２ａに対して内筒１２ｂをｘ軸方向（同図の紙面上下方向）に相対動作させるピエゾアクチュエータ１２ｃ１と、このピエゾアクチュエータ１２ｃ１の基端部が固定されるベース１２ｃ２と、ピエゾアクチュエータ１２ｃ１に接続された電線１２ｃ３と、外筒１２ａに対して内筒１２ｂをｙ軸方向（同図の紙面垂直方向）に相対動作させるピエゾアクチュエータ１２ｃ４と、このピエゾアクチュエータ１２ｃ４の基端部が固定される前記ベース１２ａ２と、ピエゾアクチュエータ１２ｃ４に接続された電線１２ｃ５とを備えている。
なお、電線１２ｃ３及び１２ｃ５は、前記ベース１２ａ２から外部に導出され、前記制御部に接続されている。
【００１７】
このＸＹ走査部１２ｃによれば、前記制御部からの駆動電圧が電線１２ｃ３を介してピエゾアクチュエータ１２ｃ１に印加された場合には、ピエゾアクチュエータ１２ｃ１がｘ軸方向に湾曲動作するため、凸レンズ１２ｂ１の光軸（すなわち走査ポイント）をｘ軸方向に走査させることができるようになっている。また、前記制御部からの駆動電圧が電線１２ｃ５を介してピエゾアクチュエータ１２ｃ４に印加された場合には、ピエゾアクチュエータ１２ｃ４がｙ軸方向に湾曲動作するため、凸レンズ１２ｂ１の光軸（すなわち走査ポイント）をｙ軸方向に走査させることができるようになっている。このようにして走査ポイントをｘ軸方向及びｙ軸方向に走査させながら信号光を前記光検出器１３で受光することで、例えば４０μｍ×４０μｍ〜４００μｍ×４００μｍの視野を得ることが可能となっている。
【００１８】
伝送光学系１４は、レンズ１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、これらの間に配置されるビームスプリッタ１４ｄと、レンズ１４ａ及び前記内筒１２ｂ間を接続する前記光ファイバ１４ｅとを備えて構成されている。
この伝送光学系１４によれば、前記レーザ光源１１からのレーザ光が、レンズ１４ｂ，ビームスプリッタ１４ｄ，レンズ１４ａ，そして光ファイバ１４ｅを通って内筒１２ｂ内に導入されるようになっている。
さらに、この伝送光学系１４によれば、内筒１２ｂ内に導入された光は、光ファイバ１４ｅ，レンズ１４ａ，ビームスプリッタ１４ｄ，そしてレンズ１４ｃを通って光検出器１３内に導入されるようになっている。
【００１９】
光検出器１３は、前記光ファイバ１４ｅからの光を、その光強度に応じた電気信号に光電変換するものであり、さらにこの電気信号を増幅するアンプを内蔵している。そして、この光検出器１３からの出力信号は、前記制御部において映像信号に変換された後、前記表示部に表示される。
【００２０】
前記プローブ支持台１５は、図１及び図３に示すように、プローブ１２の先端を真下の前記ステージ３０に向けて保持する水平アーム（第１の支持部材）１５ａと、この水平アーム１５ａをＺ方向（図１の上下方向、図３の紙面垂直方向。）に上下動させるＺステージ１５ｂと、このＺステージ１５ｂを鉛直軸線θ回りに回動可能に支持するθステージ１５ｃとを備えて構成されている。
【００２１】
θステージ１５ｃは、前記基台４０上に据え付け固定されており、図示されない固定ねじを緩めた場合にのみ、鉛直軸線θ回りにＺステージ１５ｂが回動するのを許容するようになっている。前記固定ねじを締め付け固定した場合には、Ｚステージ１５ｂの回動動作が規制されるため、水平アーム１５ａ及びプローブ１２の鉛直軸線θ回りの位置固定が行えるようになっている。
このθステージ１５ｃによれば、試料台３０上に観察物Ｏを載置する場合、または試料台３０上から観察物Ｏを撤去する場合に、前記固定ねじを緩めることで、プローブ１２及び水平アーム１５ａを鉛直軸線θ回りにスイングさせて試料台３０上から退避させることが可能となっている。
【００２２】
Ｚステージ１５ｂは、θステージ１５ｃ側に回動可能に連結された回動部材１５ｂ１と、この回動部材１５ｂ１に対して上下動可能に連結された上下動部材１５ｂ２と、この上下動部材１５ｂ２の上下位置を調整する操作ネジ１５ｂ３とを備えている。
このＺステージ１５ｂによれば、操作ネジ１５ｂ３を回すことで、プローブ１２及び水平アーム１５ａをＺ軸方向に高さ調整することが可能となっている。
【００２３】
水平アーム１５ａは、図３に示す平面視した場合に、Ｚステージ１５ｂより水平方向に延在する第１アーム部１５ａ１と、この第１アーム部１５ａ１に対して垂直をなす第２アーム部１５ａ２と、この第２アーム部１５ａ２に対して垂直をなす第３アーム部１５ａ３と、この第３アーム部１５ａ３に対して垂直をなすとともに、プローブ１２の光軸Ｌ１を、前記実体顕微鏡２０が有する２つの光軸Ｌ２，Ｌ３間に配置する第４アーム部１５ａ４とを備えて構成されている。なお、各光軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の相関については、後述の図４の説明において詳細に説明する。
これらアーム部のうち、第２アーム部１５ａ２及び第３アーム部１５ａ３及び第４アーム部１５ａ４は、同図に示すように実体顕微鏡２０が有する一方の光軸Ｌ３を避ける「コ」字状をなしている。これにより、実体顕微鏡２０の視野に水平アーム１５ａが入り込むのを防げるようになっている。
【００２４】
前記実体顕微鏡２０は、ガリレオ式であり、図１及び図４に示すように、照明光を供給する光源２１と、光源２１からの光を観察物Ｏに導いて照射する照明光学系（図示せず）と、観察物Ｏで反射された照明光の反射光が入射する対物レンズ２２と、この対物レンズ２２を経た反射光を伝送するズーム光学系２３，結像レンズ２４，接眼レンズ２５と、これらを収容するケーシング２６とを備えて構成されている。
【００２５】
図４に示すように、単一の対物レンズ２２に対して、ズーム光学系２３，結像レンズ２４，接眼レンズ２５は２組が備えられている。
各ズーム光学系２３は、その上下端に固定配置された一対の固定レンズ２３ａと、これら固定レンズ２３ａ間に配置されて上下動可能な移動レンズ２３ｂとを備えている。各移動レンズ２３ｂは、図１に示すズーム操作つまみ２３ｃを回すことで上下動させることができ、ズーム光学系２３のズーム倍率を例えば１〜１０倍前後の範囲で調節することが可能となっている。なお、この実体顕微鏡２０の視野は、例えば直径２mm〜２０mmと、前記プローブ型顕微鏡１０の視野に比較して極めて広いものとなっている。
【００２６】
そして、図４に示すように、この実体顕微鏡２０の対物レンズ２２と観察物Ｏとの間に形成される光軸Ｌ２，Ｌ３間に、前記プローブ型顕微鏡１０の光軸Ｌ１が配置されている。すなわち、光軸Ｌ２，Ｌ３間には、死角となる死角領域Ｒ（同図においてハッチングされた領域）が形成されており、この死角領域Ｒ内にプローブ１２が配置されている。
実際には、観察物Ｏに対してプローブ１２の先端は極めて近接する（例えば作動距離０ないし５００μｍ）ため、プローブ１２が、完全に死角領域Ｒから出ないようにすることはできないが、突出して実体顕微鏡２０の視野内に入り込むのは細径な先端部分のみであるため、従来のようにプローブ１２の略全体が実体顕微鏡２０の視野に入り込む場合に比較して、プローブ１２の入り込みを最小に抑えることが可能となっている。
【００２７】
前記試料台３０は、図１に示すように、載せられた観察物Ｏの位置をＸ軸方向（同図の紙面左右方向）に移動させるＸステージと、Ｙ軸方向（同図の紙面垂直方向）に移動させるＹステージと、Ｚ軸方向（同図の紙面上下方向）に移動させるＺステージとで構成されている。前記Ｘステージは調節ノブ３１で、前記Ｙステージは調節ノブ３２で、そして前記Ｚステージは調節ノブ３３で操作されるようになっている。
この試料台３０によれば、観察物Ｏを台上に載せた後、これを実体顕微鏡２０で見ながら調節ノブ３１，３２，３３を操作することで、所望の観察点を見るための位置合わせを行う。その後、観察点にプローブ１２の光軸Ｌ１を合わせ、プローブ型顕微鏡１０を用いた観察を行う。このようにして、実体顕微鏡２０を用いた低倍率の観察から、プローブ型顕微鏡１０を用いた高倍率の観察にスムーズに移ることができる。
【００２８】
以上説明の本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ型顕微鏡１０の光軸Ｌ１を、実体顕微鏡２０の光軸Ｌ２，Ｌ３間に配置する構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡１０のプローブ１２の略全体が、実体顕微鏡２０の死角領域Ｒ内に入り込むようになる。これにより、実体顕微鏡２０の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ１２を、光軸Ｌ２，Ｌ３を避ける水平アーム１５ａで支持する構成を採用した。この構成によれば、実体顕微鏡２０の視野に水平アーム１５ａが入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡２０の視野をより良好なものとすることが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、プローブ１２の光軸Ｌ１が常に試料台３０の上面に対して垂直な姿勢を保つようにしているが、これに限らず、観察場所に応じて傾斜できるように構成しても良い。この場合の傾斜方向としては、実体顕微鏡２０の視野内に入り込むのを防ぐべく、図４の紙面垂直方向に傾斜ささせるのが好ましい。
また、本実施形態では、プローブ１２を前記水平アーム１５ａで支持する構成を採用したが、これに限らず、例えばガラス板などの透明材質からなる支持部材で支持する構成を採用しても良い。この場合においても、実体顕微鏡２０の視野に支持部材が入り込んだとしても透明であるため視界の妨げにならず、実体顕微鏡２０の視野を良好なものとすることが可能である。
また、本実施形態では、プローブ型顕微鏡１０が観察物Ｏの反射光を受光して観察するものとしたが、これに限らず、ビームスプリッタ１４ｄをダイクロイックミラーに置き換えることにより、観察物Ｏが発する蛍光を観察することができる。
【００３０】
続いて、本発明の顕微鏡観察装置の第２実施形態の説明を、図５及び図６を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明を行い、その他については上記第１実施形態と同様であるとしてその説明を省略する。
図５は、本実施形態の顕微鏡観察装置の要部を示す図であって、前記実体顕微鏡２０の、前記対物レンズ２２が内蔵されている部分を含む近傍を示す側面図である。また、図６（ａ）は、同顕微鏡観察装置の各光軸を示す図であり、図６（ｂ）は、同顕微鏡観察装置の変形例を示す図であって、実体顕微鏡２０の代わりにビデオマイクロスコープを用いた場合の視野を示す図である。
【００３１】
図５に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、前記プローブ１２の支持機構として、前記基台４０に支持させるプローブ支持台１５の代わりに、前記実体顕微鏡２０のケーシング２６に支持させるプローブ支持台５０を備えた点が特徴的となっている。
同図に示すように、このプローブ支持台５０は、ケーシング２６の、前記対物レンズ２２が内蔵されている近傍位置に固定されたアダプタ５１と、このアダプタ５１に対して上下動するＺステージ５２と、このＺステージ５２に対してこれより垂下するように固定されたロッド５３と、このロッド５３の下端に対して軸受け５４を介して連結されるとともに前記プローブ１２を保持する水平アーム５５とを備えて構成されている。
【００３２】
Ｚステージ５２は、これに備えられている操作つまみ５２ａを回転させることにより、自らの高さ位置を微調節できるようになっている。したがって、操作つまみ５２ａを回転させることにより、観察物Ｏに対して前記プローブ１２を接近離間させることが可能となっている。
水平アーム５５は、図示されない固定ねじを緩めた場合にのみ、ロッド５３に対して鉛直軸線回りに回動するようになっている。前記固定ねじを締め付け固定した場合には、水平アーム５５の回動動作が規制されるため、プローブ１２の前記鉛直軸線回りの位置固定が行えるようになっている。また、この水平アーム５５は、これを回動させてプローブ１２を観察実施位置に移動させた場合に、図６（ａ）に示すように、前記光軸Ｌ２，Ｌ３間の中央位置に、前記光軸Ｌ１が止まるように規制されている。
【００３３】
このプローブ支持台５０によれば、試料台３０上に観察物Ｏを載置する場合、または試料台３０上から観察物Ｏを撤去する場合には、まず前記操作つまみ５２ａを操作してプローブ１２を上方に退けた後、前記固定ねじを緩めることで、プローブ１２を前記鉛直軸線回りにスイングさせて試料台３０上から退避させる。これにより、観察物Ｏの載置及び撤去を容易に行うことが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態のプローブ支持台５０によれば、上記第１実施形態で説明したように、光軸Ｌ２，Ｌ３間に形成される死角領域内にプローブ１２が入り込むようになっているので、実体顕微鏡２０の視野がプローブ１２で遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ１２を、光軸Ｌ２，Ｌ３を避ける水平アーム５５で支持する構成を採用している。この構成によれば、実体顕微鏡２０の視野に水平アーム５５が入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡２０の視野をより良好なものとすることが可能となっている。
さらに、本実施形態の顕微鏡観察装置によれば、実体顕微鏡２０側を観察面に対して接近離間させる場合に、プローブ支持台５０も一体となって接近離間するため、実体顕微鏡２０の焦点面に対するプローブ１２の焦点面を、あらかじめＺステージ５２で合わせておけば、実体顕微鏡２０の焦点面を観察面に合わせることで、プローブ１２の焦点面も自然と観察面に合い、したがってプローブ１２の焦点合わせ操作が極めて簡単になる。
【００３５】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、本発明のプローブ型顕微鏡１０と組み合わされる低倍率顕微鏡が実体顕微鏡２０である場合を例に説明したが、代わりにビデオマイクロスコープを採用することも可能である。この場合、図６（ａ）に示すように、プローブ１２の光軸は、ビデオマイクロスコープの光軸とほぼ一致するように保持される。したがって、ビデオマイクロスコープの視野は図６（ｂ）に示すようになり、プローブ１２が中央に写り込む。しかしながら、同図に示すようにプローブ１２のビデオマイクロスコープの視野内における大きさを最小に止めることが可能となっている。
また、この場合には、水平アーム５５（水平アーム１５ａ）も視野内に入り込んでしまうが、平面視した場合の厚み寸法を最小化したり、または、ガラス板などの透明部材でプローブ１２を支持するようにすることで、支持部材の写りこみを最小化または皆無とすることが可能となる。
【００３６】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態において、プローブ型顕微鏡１０による観察をより容易にする手段として、図７に示すように、ゴム材などの可撓性を有する材質からなるフード６０を実体顕微鏡２０に設けても良い。このフード６０は、前記ケーシング２６の、前記対物レンズ２２が設けられる位置に取り付けられており、ケーシング２６を前記ステージ３０に対して接近させることで、これらの間に観察物Ｏを挟み込んで固定することができる。これにより、観察物Ｏが動こうとしても、フード６０によりその動きを押さえ込むことができ、視野から観察点が外れてしまうのを防ぐことが可能となる。
また、このフード６０の側壁には、開口部６１が形成されており、ここを通してプローブ１２をフード６０内に斜めに入り込ませることが可能となっている。
【００３７】
続いて、本発明の顕微鏡観察装置の第３実施形態の説明を、図８及び図９を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明を行い、その他については上記第１実施形態と同様であるとしてその説明を省略する。
図８は、本実施形態の顕微鏡観察装置の要部を示す図であって、前記実体顕微鏡２０の、前記対物レンズ２２が内蔵されている部分を示す側面図である。また、図９は、同顕微鏡観察装置の各光軸とプローブ１２との相対位置を示す平面図である。
【００３８】
図８に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、前記プローブ１２の支持機構として、前記基台４０に支持させるプローブ支持台１５の代わりに、前記実体顕微鏡２０のケーシング２６に支持させるプローブ支持台７０を備えた点が特徴的となっている。
このプローブ支持台７０は、ケーシング２６の、前記対物レンズ２２が内蔵されている近傍位置に固定されたアダプタ７１と、このアダプタ７１に対して固定された円弧状のスライドガイド７２と、このスライドガイド７２に取り付けられるとともに前記プローブ１２を保持するプローブ保持部７３とを備えて構成されている。
【００３９】
前記スライドガイド７２は、その基端部７２ａが、前記ケーシング２６を正面視した場合に前記光軸Ｌ２，Ｌ３間の中央位置に固定されている。そして、この基端部７２ａより斜め下方に向かって円弧状のガイド部７２ｂが形成されている。このガイド部７２ｂの円弧形状は、プローブ１２の焦点位置を中心とする曲率半径を備えたものとなっている。
【００４０】
前記プローブ保持部７３は、スライドガイド７２を挟み込む貫通部である挟持部７３ａと、プローブ１２が挿入される貫通孔であるプローブ挿入穴７３ｂとを備えている。
挟持部７３ａは、図示されない調節つまみを備えており、この調節つまみを操作することで、スライドガイド７２の円弧形状に沿って移動し、その位置を微調整することが可能となっている。また、この挟持部７３ａには、図示されない固定ネジが設けられており、これを締め付けた場合には挟持部７３ａの移動が許容され、緩めた場合には挟持部７３ａをスライドガイド７２に対して相対移動不可に固定することが可能となっている。
プローブ挿入穴７３ｂは、プローブ１２の光軸が常に観察点に向く向きに形成された貫通孔であり、図示されない固定ネジを備えている。この固定ネジを緩めた場合には、図９に示すようにプローブ１２をその軸線（光軸）に沿って上下動させることができ、また、固定ネジを締め付けた場合にはプローブ保持部７３に対してプローブ１２を相対移動不可に固定することができるようになっている。なお、同図に示す符号Ｌ２，Ｌ３は、前記光軸Ｌ２，Ｌ３を示している。
【００４１】
このプローブ支持台７０によれば、前記試料台３０上に観察物Ｏを載置する場合、または試料台３０上から観察物Ｏを撤去する場合には、プローブ１２を上方に退ける。これにより、観察物Ｏの載置及び撤去を容易に行うことが可能となる。
また、観察点に応じてプローブ１２の傾斜角を調整する必要が生じた場合には、挟持部７３ａ側の固定ネジを緩めた後、操作つまみを操作して行う。
【００４２】
以上説明の本実施形態のプローブ支持台７０によれば、光軸Ｌ２，Ｌ３間に形成される死角領域内にプローブ１２が入り込むようになっているので、実体顕微鏡２０の視野がプローブ１２で遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ１２を、光軸Ｌ２，Ｌ３を避けるスライドガイド７２及びプローブ保持部７３で支持する構成を採用している。この構成によれば、実体顕微鏡２０の視野にスライドガイド７２及びプローブ保持部７３が入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡２０の視野をより良好なものとすることが可能となっている。
さらに、本実施形態の顕微鏡観察装置によれば、実体顕微鏡２０側を観察面に対して接近離間させる場合に、プローブ支持台７０も一体となって接近離間するため、実体顕微鏡２０の焦点面に対するプローブ１２の焦点面をあらかじめ合わせておけば、実体顕微鏡２０の焦点面を観察面に合わせることで、プローブ１２の焦点面も自然と観察面に合い、したがってプローブ１２の焦点合わせ操作が極めて簡単になる。
【００４３】
続いて、本発明の顕微鏡観察装置の第４実施形態の説明を、図１０及び図１１を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明を行い、その他については上記第１実施形態と同様であるとしてその説明を省略する。
図１０は、本実施形態の顕微鏡観察装置に備えられているグリノー式の実体顕微鏡の光学系と、前記プローブ１２との位置関係を示す説明図である。また、図１１（ａ），（ｂ）は、本実施形態の変形例を示す図であって、図１０のＢ−Ｂ矢視図である。
【００４４】
図１０に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、前記ガリレオ式の実体顕微鏡２０の代わりに、グリノー式の実体顕微鏡８０を採用し、ケーシング内部に前記プローブ１２を内蔵した点が特徴的となっている。
このグリノー式の実体顕微鏡８０は、照明光を供給する光源（図示略）と、この光源からの光を観察物Ｏに導いて照射する照明光学系（図示略）と、観察物Ｏで反射された反射光が入射する対物レンズ８１と、この対物レンズ８１を経た反射光を伝送するズーム光学系８２，接眼レンズ８３と、これらを収容するケーシング（図示略）とを備えて構成されている。
【００４５】
同図に示すように、対物レンズ８１，ズーム光学系８２，そして接眼レンズ８３は、それぞれ２組ずつが設けられている。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置はグリノー式であることから、図４に示したような、ケーシング２６の幅方向中央に位置する対物レンズ２２を持たない。したがって、図１０に示すように、左右両眼用の光学系の間を貫くようにプローブ１２を配置することが可能となっている。すなわち、前記ケーシングの内部に、プローブ１２を上下動可能に収納保持させることが可能となっている。
そして、この実体顕微鏡８０の各対物レンズ８１と観察物Ｏとの間に形成される光軸Ｌ２，Ｌ３間に、前記プローブ型顕微鏡１０のプローブ１２の光軸Ｌ１が配置されている。すなわち、光軸Ｌ２，Ｌ３間には、死角となる死角領域が形成されており、この死角領域内にプローブ１２が配置されている。
【００４６】
本実施形態の顕微鏡観察装置においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。すなわち、プローブ型顕微鏡１０のプローブ１２の略全体が、実体顕微鏡８０の死角領域内に入り込むので、実体顕微鏡８０の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、プローブ１２を支持する支持機構もケーシング内部に収容することができるため、この支持機構が実体顕微鏡８０の視野を遮るのを防いで良好な視野を確保することも可能となっている。
【００４７】
なお、プローブ１２の傾斜角度の調整が必要である場合には、例えば図１１（ａ），（ｂ）に示す構造が採用可能である。すなわち、図１１（ａ）では、前記プローブ支持台７０と同様のガイド支持構造を前記ケーシング内部に収容した場合を示しており、前記スライドガイド７２の円弧形状に沿ってプローブ１２を傾斜させることが可能となっている。
また、図１１（ｂ）では、各傾斜角度θ１，θ２，θ３毎にプローブ１２を１本ずつ備えており、必要な傾斜角度に位置するプローブ１２を選んでその測定状態位置に配置できるようになっている。すなわち、各プローブ１２は、測定点を中心とする放射線状にそれぞれ配置されており、なおかつ、その軸線方向に向かって進退動作することが可能となっている。
したがって、各プローブ１２のうち、測定に選ばれたもの（例えば図１１（ｂ）に示す傾斜角度θ２を有するもの）は、その測定状態位置まで伸展し、その他は測定の邪魔とならないように前記ケーシング内部に退避する。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ型顕微鏡の光軸を、補助顕微鏡の視野の死角に配置されおり、プローブ型顕微鏡の視野は、補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できる構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡が、補助顕微鏡の死角に入り込むようになる。したがって、補助顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、請求項２に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ型顕微鏡の光軸を、実体顕微鏡の２つの光軸間に配置される構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡が、実体顕微鏡の２つの光軸間に配置されることとなる。したがって、実体顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
【００４９】
また、請求項３に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ本体を、実体顕微鏡の２つの光軸を避ける第１の支持部材で支持する構成を採用した。この構成によれば、実体顕微鏡の視野に第１の支持部材が入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡の視野をより良好なものとすることが可能となる。
【００５０】
また、請求項４に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ本体を、透明材質からなる第２の支持部材で支持する構成を採用した。この構成によれば、実体顕微鏡や補助顕微鏡の視野に第２の支持部材が入り込んだとしても視界の妨げにならないため、実体顕微鏡や補助顕微鏡の視野をより良好なものとすることが可能となる。
【００５１】
本発明の請求項５に記載のプローブ型顕微鏡は、その光軸が、補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できる視野を有する構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡が、補助顕微鏡の死角に入り込むようになる。したがって、補助顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の顕微鏡観察装置の第１実施形態を示す装置全体構成図である。
【図２】 同顕微鏡観察装置に備えられているプローブ型顕微鏡の構成を説明するための説明である。
【図３】 同プローブ型顕微鏡の支持機構を示す平面図である。
【図４】 同顕微鏡観察装置に備えられている実体顕微鏡内の光学系を説明するための縦断面図である。
【図５】 本発明の顕微鏡観察装置の第２実施形態を示す図であって、実体顕微鏡の、対物レンズが内蔵されている部分を含む近傍を示す側面図である。
【図６】 同顕微鏡観察装置を示す図であって、（ａ）は、実体顕微鏡とプローブ型顕微鏡の各光軸間の相対位置を示す図であり、（ｂ）は、同顕微鏡観察装置の変形例を示す図であって、実体顕微鏡の代わりにビデオマイクロスコープを用いた場合の視野を示す図である。
【図７】 同顕微鏡観察装置の変形例を示す図であって、ケーシングの下端部に、観察物を押さえつけて固定するフードを取り付けた場合を示す側面図である。
【図８】 本発明の顕微鏡観察装置の第３実施形態を示す図であって、実体顕微鏡の、対物レンズが内蔵されている部分を含む近傍を示す側面図である。
【図９】 同実体顕微鏡の各光軸に対するプローブの配置を示す平面図であって、図８のＡ−Ａ矢視図である。
【図１０】 本発明の顕微鏡観察装置の第４実施形態を示す図であって、グリノー式の実体顕微鏡の光学系に対するプローブの位置を説明するための縦断面図である。
【図１１】 同プローブの傾斜機構の例を示す図であって、（ａ），（ｂ）ともに図１０のＢ−Ｂ矢視図である。
【符号の説明】
１０・・・プローブ型顕微鏡
１２・・・プローブ（プローブ本体）
１５・・・アーム（第１の支持部材）
２０，８０・・・実体顕微鏡
Ｌ１・・・プローブ型顕微鏡の光軸
Ｌ２，Ｌ３・・・光軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡観察装置及びプローブ型顕微鏡に関し、特に、実体顕微鏡の視野を良好に確保できる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療・生物学分野において、顕微鏡観察を伴う動物実験を行う場合、従来では、観察対象とする器官や組織や細胞を実験動物から摘出するとともに、これを顕微鏡の試料台に載せて観察を行っていた。しかしながら、器官も組織も細胞も、個体内にある状態と、個体から切り離した状態とでは振る舞いが異なる場合があるため、本来の振る舞いを正確に観察するためには、個体を生かしたまま、なおかつ観察対象部位を固体から切り離すことなく観察する、いわゆるin-vivo観察を行うことが好ましい。
【０００３】
このin-vivo観察を可能にする装置として、例えば下記特許文献１に示されるプローブ型顕微鏡（光走査型顕微鏡）がある。このプローブ型顕微鏡は、共焦点顕微鏡を小型化してプローブ型に構成したものであり、体腔内に挿入して用いることで、生体組織をその本来の状態のまま直接観察することが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２７２６７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このプローブ型顕微鏡は、観察視野サイズが数十μｍ〜数百μｍと極めて狭いため、このプローブ型顕微鏡で得られる画像のみから所望の観察位置を探し当てるのが困難となっていた。そこで、このプローブ型顕微鏡よりも視野の広い補助顕微鏡（実体顕微鏡、ビデオマイクロスコープなど）と組み合わせて用いるのが現実的となっている。
この場合、プローブ型顕微鏡及び補助顕微鏡は、共に同一方向から同一の観察点を見る必要があるが、従来では、これらの光軸間の相対位置について何ら考慮されていなかったため、補助顕微鏡の視野をプローブ型顕微鏡が遮って邪魔となり、観察に支障を来すことがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、補助顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑え、良好な視野を確保できる手段の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の顕微鏡観察装置は、相対的に高倍率の光学系を有するプローブ型顕微鏡と低倍率の光学系を有する補助顕微鏡とを備える顕微鏡観察装置において、前記プローブ型顕微鏡の光軸が、前記補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、前記プローブ型顕微鏡の視野は、前記補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できるものであることを特徴とする。
上記請求項１に記載の顕微鏡観察装置によれば、補助顕微鏡の視野の死角内にプローブ型顕微鏡の光軸が来るように配置するので、補助顕微鏡の視野内にプローブ型顕微鏡が入り込むのを極力抑えることができるようになる。
請求項２に記載の顕微鏡観察装置は、請求項１記載の顕微鏡観察装置において、前記補助顕微鏡は２つの光軸を有する実体顕微鏡であり、前記プローブ型顕微鏡の光軸が、前記２つの光軸間に配置されていることを特徴とする。
請求項２に記載の顕微鏡観察装置は、実体顕微鏡の視野を形成する２つの光軸間に死角が形成され、この死角内にプローブ型顕微鏡の光軸が来るように配置するので、実体顕微鏡の視野内にプローブ型顕微鏡が入り込むのを極力抑えることができるようになる。
【０００８】
請求項３に記載の顕微鏡観察装置は、請求項２に記載の顕微鏡観察装置において、前記プローブ型顕微鏡の光学系を収容するプローブ本体が、前記実体顕微鏡の２つの光軸を避ける第１の支持部材で支持されていることを特徴とする。
上記請求項３に記載の顕微鏡観察装置によれば、実体顕微鏡の視野に第１の支持部材が入り込むのを防ぐことができる。
【０００９】
請求項４に記載の顕微鏡観察装置は、請求項１または２に記載の顕微鏡観察装置において、前記プローブ型顕微鏡の光学系を収容するプローブ本体が、透明材質からなる第２の支持部材で支持されていることを特徴とする。
上記請求項４に記載の顕微鏡観察装置及によれば、実体顕微鏡や補助顕微鏡の視野に第２の支持部材が入り込んだとしても、透明であるので視界の妨げにならない。
【００１０】
請求項５に記載のプローブ型顕微鏡は、補助顕微鏡と組み合わせて用いられる、該補助顕微鏡よりも視野が狭いプローブ型顕微鏡であり、その光軸が、前記補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、前記補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できる視野を有することを特徴とする。
上記請求項５に記載のプローブ型顕微鏡によれば、補助顕微鏡の視野の死角に、プローブ型顕微鏡の光軸が来るように配置されるので、補助顕微鏡の視野内にプローブ型顕微鏡が入り込むのを極力抑えることができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のプローブ型顕微鏡を備えた顕微鏡観察装置の各実施形態についての説明を、図面を参照しながら以下に行うが、本発明がこれらのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。まず、図１〜図４を参照しながら、本発明の第１実施形態についての説明を以下に行う。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、相対的に高倍率の光学系を有するプローブ型顕微鏡１０と、低倍率の光学系を有する実体顕微鏡２０と、実験動物などの観察物Ｏが載置される試料台３０と、これらプローブ型顕微鏡１０及び実体顕微鏡２０及び試料台３０が据え付けられる基台４０とを備えて概略構成されている。
【００１３】
前記プローブ型顕微鏡１０は、図２に示すように、レーザ光を発生するレーザ光源１１と、体腔内等に挿入できるように細長に形成され、レーザ光源１１からのレーザ光をその先端側から被検体（観察物Ｏ）側に射出すると共に、その被検体からの光を取り込むプローブ（プローブ本体）１２と、このプローブ１２からの光を受光して光電変換する光検出器（フォトディテクタ）１３と、レーザ光源１１からプローブ１２へのレーザ光の伝送、及びプローブ１２から光検出器１３への光の伝送を行う伝送光学系１４と、光検出器１３からの電気信号の画像化、ならびにプローブ１２内に設けられたＸＹ走査部１２ｃ（後述）の制御を含めたシステム全体の制御を行う制御部（図示せず）と、この制御部で画像化された画像を映し出す表示部（図示略）と、プローブ１２を前記基台４０上に支持するプローブ支持台（第１の支持部材。図１参照。）１５とを備えて構成されている。
【００１４】
レーザ光源１１は、例えば細胞観察に適した光として波長４８８ｎｍのレーザ光を出力するアルゴンレーザ発振装置で構成されている。
プローブ１２は、中空円筒形状に形成された外筒１２ａと、この外筒１２ａ内に浮いた状態に支持される内筒１２ｂと、この内筒１２ｂを支持するとともにＸ軸方向及びＹ軸方向に走査させるＸＹ走査部１２ｃと、後述の光ファイバ１４ｅの先端から発せられるレーザ光を観察点に向けて集光させるとともに、観察点からの光を前記先端に向けて集光させる凸レンズ１２ｂ１とを備えて構成されている。
【００１５】
外筒１２ａは、例えば直径２〜５mmの外径寸法を有する中空円筒体であり、その先端側に形成された開口部に、観察点に面するカバーガラス１２ａ１が固定されている。一方、外筒１２ａの後端側に形成された開口部には、この開口部を塞ぐとともにＸＹ走査部１２ｃを支持するベース１２ａ２が固定されている。
内筒１２ｂの先端側に形成された開口部には、対向するカバーガラス１２ａ１を介して観察点に面する凸レンズ（プローブ型顕微鏡の対物レンズ）１２ｂ１が固定されている。一方、内筒１２ｂの後端側に形成された開口部には、前記伝送光学系１４に備えられている光ファイバ１４ｅの先端が、凸レンズ１２ｂ１に面して固定されている。
【００１６】
ＸＹ走査部１２ｃは、外筒１２ａに対して内筒１２ｂをｘ軸方向（同図の紙面上下方向）に相対動作させるピエゾアクチュエータ１２ｃ１と、このピエゾアクチュエータ１２ｃ１の基端部が固定されるベース１２ｃ２と、ピエゾアクチュエータ１２ｃ１に接続された電線１２ｃ３と、外筒１２ａに対して内筒１２ｂをｙ軸方向（同図の紙面垂直方向）に相対動作させるピエゾアクチュエータ１２ｃ４と、このピエゾアクチュエータ１２ｃ４の基端部が固定される前記ベース１２ａ２と、ピエゾアクチュエータ１２ｃ４に接続された電線１２ｃ５とを備えている。
なお、電線１２ｃ３及び１２ｃ５は、前記ベース１２ａ２から外部に導出され、前記制御部に接続されている。
【００１７】
このＸＹ走査部１２ｃによれば、前記制御部からの駆動電圧が電線１２ｃ３を介してピエゾアクチュエータ１２ｃ１に印加された場合には、ピエゾアクチュエータ１２ｃ１がｘ軸方向に湾曲動作するため、凸レンズ１２ｂ１の光軸（すなわち走査ポイント）をｘ軸方向に走査させることができるようになっている。また、前記制御部からの駆動電圧が電線１２ｃ５を介してピエゾアクチュエータ１２ｃ４に印加された場合には、ピエゾアクチュエータ１２ｃ４がｙ軸方向に湾曲動作するため、凸レンズ１２ｂ１の光軸（すなわち走査ポイント）をｙ軸方向に走査させることができるようになっている。このようにして走査ポイントをｘ軸方向及びｙ軸方向に走査させながら信号光を前記光検出器１３で受光することで、例えば４０μｍ×４０μｍ〜４００μｍ×４００μｍの視野を得ることが可能となっている。
【００１８】
伝送光学系１４は、レンズ１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、これらの間に配置されるビームスプリッタ１４ｄと、レンズ１４ａ及び前記内筒１２ｂ間を接続する前記光ファイバ１４ｅとを備えて構成されている。
この伝送光学系１４によれば、前記レーザ光源１１からのレーザ光が、レンズ１４ｂ，ビームスプリッタ１４ｄ，レンズ１４ａ，そして光ファイバ１４ｅを通って内筒１２ｂ内に導入されるようになっている。
さらに、この伝送光学系１４によれば、内筒１２ｂ内に導入された光は、光ファイバ１４ｅ，レンズ１４ａ，ビームスプリッタ１４ｄ，そしてレンズ１４ｃを通って光検出器１３内に導入されるようになっている。
【００１９】
光検出器１３は、前記光ファイバ１４ｅからの光を、その光強度に応じた電気信号に光電変換するものであり、さらにこの電気信号を増幅するアンプを内蔵している。そして、この光検出器１３からの出力信号は、前記制御部において映像信号に変換された後、前記表示部に表示される。
【００２０】
前記プローブ支持台１５は、図１及び図３に示すように、プローブ１２の先端を真下の前記ステージ３０に向けて保持する水平アーム（第１の支持部材）１５ａと、この水平アーム１５ａをＺ方向（図１の上下方向、図３の紙面垂直方向。）に上下動させるＺステージ１５ｂと、このＺステージ１５ｂを鉛直軸線θ回りに回動可能に支持するθステージ１５ｃとを備えて構成されている。
【００２１】
θステージ１５ｃは、前記基台４０上に据え付け固定されており、図示されない固定ねじを緩めた場合にのみ、鉛直軸線θ回りにＺステージ１５ｂが回動するのを許容するようになっている。前記固定ねじを締め付け固定した場合には、Ｚステージ１５ｂの回動動作が規制されるため、水平アーム１５ａ及びプローブ１２の鉛直軸線θ回りの位置固定が行えるようになっている。
このθステージ１５ｃによれば、試料台３０上に観察物Ｏを載置する場合、または試料台３０上から観察物Ｏを撤去する場合に、前記固定ねじを緩めることで、プローブ１２及び水平アーム１５ａを鉛直軸線θ回りにスイングさせて試料台３０上から退避させることが可能となっている。
【００２２】
Ｚステージ１５ｂは、θステージ１５ｃ側に回動可能に連結された回動部材１５ｂ１と、この回動部材１５ｂ１に対して上下動可能に連結された上下動部材１５ｂ２と、この上下動部材１５ｂ２の上下位置を調整する操作ネジ１５ｂ３とを備えている。
このＺステージ１５ｂによれば、操作ネジ１５ｂ３を回すことで、プローブ１２及び水平アーム１５ａをＺ軸方向に高さ調整することが可能となっている。
【００２３】
水平アーム１５ａは、図３に示す平面視した場合に、Ｚステージ１５ｂより水平方向に延在する第１アーム部１５ａ１と、この第１アーム部１５ａ１に対して垂直をなす第２アーム部１５ａ２と、この第２アーム部１５ａ２に対して垂直をなす第３アーム部１５ａ３と、この第３アーム部１５ａ３に対して垂直をなすとともに、プローブ１２の光軸Ｌ１を、前記実体顕微鏡２０が有する２つの光軸Ｌ２，Ｌ３間に配置する第４アーム部１５ａ４とを備えて構成されている。なお、各光軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の相関については、後述の図４の説明において詳細に説明する。
これらアーム部のうち、第２アーム部１５ａ２及び第３アーム部１５ａ３及び第４アーム部１５ａ４は、同図に示すように実体顕微鏡２０が有する一方の光軸Ｌ３を避ける「コ」字状をなしている。これにより、実体顕微鏡２０の視野に水平アーム１５ａが入り込むのを防げるようになっている。
【００２４】
前記実体顕微鏡２０は、ガリレオ式であり、図１及び図４に示すように、照明光を供給する光源２１と、光源２１からの光を観察物Ｏに導いて照射する照明光学系（図示せず）と、観察物Ｏで反射された照明光の反射光が入射する対物レンズ２２と、この対物レンズ２２を経た反射光を伝送するズーム光学系２３，結像レンズ２４，接眼レンズ２５と、これらを収容するケーシング２６とを備えて構成されている。
【００２５】
図４に示すように、単一の対物レンズ２２に対して、ズーム光学系２３，結像レンズ２４，接眼レンズ２５は２組が備えられている。
各ズーム光学系２３は、その上下端に固定配置された一対の固定レンズ２３ａと、これら固定レンズ２３ａ間に配置されて上下動可能な移動レンズ２３ｂとを備えている。各移動レンズ２３ｂは、図１に示すズーム操作つまみ２３ｃを回すことで上下動させることができ、ズーム光学系２３のズーム倍率を例えば１〜１０倍前後の範囲で調節することが可能となっている。なお、この実体顕微鏡２０の視野は、例えば直径２mm〜２０mmと、前記プローブ型顕微鏡１０の視野に比較して極めて広いものとなっている。
【００２６】
そして、図４に示すように、この実体顕微鏡２０の対物レンズ２２と観察物Ｏとの間に形成される光軸Ｌ２，Ｌ３間に、前記プローブ型顕微鏡１０の光軸Ｌ１が配置されている。すなわち、光軸Ｌ２，Ｌ３間には、死角となる死角領域Ｒ（同図においてハッチングされた領域）が形成されており、この死角領域Ｒ内にプローブ１２が配置されている。
実際には、観察物Ｏに対してプローブ１２の先端は極めて近接する（例えば作動距離０ないし５００μｍ）ため、プローブ１２が、完全に死角領域Ｒから出ないようにすることはできないが、突出して実体顕微鏡２０の視野内に入り込むのは細径な先端部分のみであるため、従来のようにプローブ１２の略全体が実体顕微鏡２０の視野に入り込む場合に比較して、プローブ１２の入り込みを最小に抑えることが可能となっている。
【００２７】
前記試料台３０は、図１に示すように、載せられた観察物Ｏの位置をＸ軸方向（同図の紙面左右方向）に移動させるＸステージと、Ｙ軸方向（同図の紙面垂直方向）に移動させるＹステージと、Ｚ軸方向（同図の紙面上下方向）に移動させるＺステージとで構成されている。前記Ｘステージは調節ノブ３１で、前記Ｙステージは調節ノブ３２で、そして前記Ｚステージは調節ノブ３３で操作されるようになっている。
この試料台３０によれば、観察物Ｏを台上に載せた後、これを実体顕微鏡２０で見ながら調節ノブ３１，３２，３３を操作することで、所望の観察点を見るための位置合わせを行う。その後、観察点にプローブ１２の光軸Ｌ１を合わせ、プローブ型顕微鏡１０を用いた観察を行う。このようにして、実体顕微鏡２０を用いた低倍率の観察から、プローブ型顕微鏡１０を用いた高倍率の観察にスムーズに移ることができる。
【００２８】
以上説明の本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ型顕微鏡１０の光軸Ｌ１を、実体顕微鏡２０の光軸Ｌ２，Ｌ３間に配置する構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡１０のプローブ１２の略全体が、実体顕微鏡２０の死角領域Ｒ内に入り込むようになる。これにより、実体顕微鏡２０の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ１２を、光軸Ｌ２，Ｌ３を避ける水平アーム１５ａで支持する構成を採用した。この構成によれば、実体顕微鏡２０の視野に水平アーム１５ａが入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡２０の視野をより良好なものとすることが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、プローブ１２の光軸Ｌ１が常に試料台３０の上面に対して垂直な姿勢を保つようにしているが、これに限らず、観察場所に応じて傾斜できるように構成しても良い。この場合の傾斜方向としては、実体顕微鏡２０の視野内に入り込むのを防ぐべく、図４の紙面垂直方向に傾斜ささせるのが好ましい。
また、本実施形態では、プローブ１２を前記水平アーム１５ａで支持する構成を採用したが、これに限らず、例えばガラス板などの透明材質からなる支持部材で支持する構成を採用しても良い。この場合においても、実体顕微鏡２０の視野に支持部材が入り込んだとしても透明であるため視界の妨げにならず、実体顕微鏡２０の視野を良好なものとすることが可能である。
また、本実施形態では、プローブ型顕微鏡１０が観察物Ｏの反射光を受光して観察するものとしたが、これに限らず、ビームスプリッタ１４ｄをダイクロイックミラーに置き換えることにより、観察物Ｏが発する蛍光を観察することができる。
【００３０】
続いて、本発明の顕微鏡観察装置の第２実施形態の説明を、図５及び図６を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明を行い、その他については上記第１実施形態と同様であるとしてその説明を省略する。
図５は、本実施形態の顕微鏡観察装置の要部を示す図であって、前記実体顕微鏡２０の、前記対物レンズ２２が内蔵されている部分を含む近傍を示す側面図である。また、図６（ａ）は、同顕微鏡観察装置の各光軸を示す図であり、図６（ｂ）は、同顕微鏡観察装置の変形例を示す図であって、実体顕微鏡２０の代わりにビデオマイクロスコープを用いた場合の視野を示す図である。
【００３１】
図５に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、前記プローブ１２の支持機構として、前記基台４０に支持させるプローブ支持台１５の代わりに、前記実体顕微鏡２０のケーシング２６に支持させるプローブ支持台５０を備えた点が特徴的となっている。
同図に示すように、このプローブ支持台５０は、ケーシング２６の、前記対物レンズ２２が内蔵されている近傍位置に固定されたアダプタ５１と、このアダプタ５１に対して上下動するＺステージ５２と、このＺステージ５２に対してこれより垂下するように固定されたロッド５３と、このロッド５３の下端に対して軸受け５４を介して連結されるとともに前記プローブ１２を保持する水平アーム５５とを備えて構成されている。
【００３２】
Ｚステージ５２は、これに備えられている操作つまみ５２ａを回転させることにより、自らの高さ位置を微調節できるようになっている。したがって、操作つまみ５２ａを回転させることにより、観察物Ｏに対して前記プローブ１２を接近離間させることが可能となっている。
水平アーム５５は、図示されない固定ねじを緩めた場合にのみ、ロッド５３に対して鉛直軸線回りに回動するようになっている。前記固定ねじを締め付け固定した場合には、水平アーム５５の回動動作が規制されるため、プローブ１２の前記鉛直軸線回りの位置固定が行えるようになっている。また、この水平アーム５５は、これを回動させてプローブ１２を観察実施位置に移動させた場合に、図６（ａ）に示すように、前記光軸Ｌ２，Ｌ３間の中央位置に、前記光軸Ｌ１が止まるように規制されている。
【００３３】
このプローブ支持台５０によれば、試料台３０上に観察物Ｏを載置する場合、または試料台３０上から観察物Ｏを撤去する場合には、まず前記操作つまみ５２ａを操作してプローブ１２を上方に退けた後、前記固定ねじを緩めることで、プローブ１２を前記鉛直軸線回りにスイングさせて試料台３０上から退避させる。これにより、観察物Ｏの載置及び撤去を容易に行うことが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態のプローブ支持台５０によれば、上記第１実施形態で説明したように、光軸Ｌ２，Ｌ３間に形成される死角領域内にプローブ１２が入り込むようになっているので、実体顕微鏡２０の視野がプローブ１２で遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ１２を、光軸Ｌ２，Ｌ３を避ける水平アーム５５で支持する構成を採用している。この構成によれば、実体顕微鏡２０の視野に水平アーム５５が入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡２０の視野をより良好なものとすることが可能となっている。
さらに、本実施形態の顕微鏡観察装置によれば、実体顕微鏡２０側を観察面に対して接近離間させる場合に、プローブ支持台５０も一体となって接近離間するため、実体顕微鏡２０の焦点面に対するプローブ１２の焦点面を、あらかじめＺステージ５２で合わせておけば、実体顕微鏡２０の焦点面を観察面に合わせることで、プローブ１２の焦点面も自然と観察面に合い、したがってプローブ１２の焦点合わせ操作が極めて簡単になる。
【００３５】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、本発明のプローブ型顕微鏡１０と組み合わされる低倍率顕微鏡が実体顕微鏡２０である場合を例に説明したが、代わりにビデオマイクロスコープを採用することも可能である。この場合、図６（ａ）に示すように、プローブ１２の光軸は、ビデオマイクロスコープの光軸とほぼ一致するように保持される。したがって、ビデオマイクロスコープの視野は図６（ｂ）に示すようになり、プローブ１２が中央に写り込む。しかしながら、同図に示すようにプローブ１２のビデオマイクロスコープの視野内における大きさを最小に止めることが可能となっている。
また、この場合には、水平アーム５５（水平アーム１５ａ）も視野内に入り込んでしまうが、平面視した場合の厚み寸法を最小化したり、または、ガラス板などの透明部材でプローブ１２を支持するようにすることで、支持部材の写りこみを最小化または皆無とすることが可能となる。
【００３６】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態において、プローブ型顕微鏡１０による観察をより容易にする手段として、図７に示すように、ゴム材などの可撓性を有する材質からなるフード６０を実体顕微鏡２０に設けても良い。このフード６０は、前記ケーシング２６の、前記対物レンズ２２が設けられる位置に取り付けられており、ケーシング２６を前記ステージ３０に対して接近させることで、これらの間に観察物Ｏを挟み込んで固定することができる。これにより、観察物Ｏが動こうとしても、フード６０によりその動きを押さえ込むことができ、視野から観察点が外れてしまうのを防ぐことが可能となる。
また、このフード６０の側壁には、開口部６１が形成されており、ここを通してプローブ１２をフード６０内に斜めに入り込ませることが可能となっている。
【００３７】
続いて、本発明の顕微鏡観察装置の第３実施形態の説明を、図８及び図９を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明を行い、その他については上記第１実施形態と同様であるとしてその説明を省略する。
図８は、本実施形態の顕微鏡観察装置の要部を示す図であって、前記実体顕微鏡２０の、前記対物レンズ２２が内蔵されている部分を示す側面図である。また、図９は、同顕微鏡観察装置の各光軸とプローブ１２との相対位置を示す平面図である。
【００３８】
図８に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、前記プローブ１２の支持機構として、前記基台４０に支持させるプローブ支持台１５の代わりに、前記実体顕微鏡２０のケーシング２６に支持させるプローブ支持台７０を備えた点が特徴的となっている。
このプローブ支持台７０は、ケーシング２６の、前記対物レンズ２２が内蔵されている近傍位置に固定されたアダプタ７１と、このアダプタ７１に対して固定された円弧状のスライドガイド７２と、このスライドガイド７２に取り付けられるとともに前記プローブ１２を保持するプローブ保持部７３とを備えて構成されている。
【００３９】
前記スライドガイド７２は、その基端部７２ａが、前記ケーシング２６を正面視した場合に前記光軸Ｌ２，Ｌ３間の中央位置に固定されている。そして、この基端部７２ａより斜め下方に向かって円弧状のガイド部７２ｂが形成されている。このガイド部７２ｂの円弧形状は、プローブ１２の焦点位置を中心とする曲率半径を備えたものとなっている。
【００４０】
前記プローブ保持部７３は、スライドガイド７２を挟み込む貫通部である挟持部７３ａと、プローブ１２が挿入される貫通孔であるプローブ挿入穴７３ｂとを備えている。
挟持部７３ａは、図示されない調節つまみを備えており、この調節つまみを操作することで、スライドガイド７２の円弧形状に沿って移動し、その位置を微調整することが可能となっている。また、この挟持部７３ａには、図示されない固定ネジが設けられており、これを締め付けた場合には挟持部７３ａの移動が許容され、緩めた場合には挟持部７３ａをスライドガイド７２に対して相対移動不可に固定することが可能となっている。
プローブ挿入穴７３ｂは、プローブ１２の光軸が常に観察点に向く向きに形成された貫通孔であり、図示されない固定ネジを備えている。この固定ネジを緩めた場合には、図９に示すようにプローブ１２をその軸線（光軸）に沿って上下動させることができ、また、固定ネジを締め付けた場合にはプローブ保持部７３に対してプローブ１２を相対移動不可に固定することができるようになっている。なお、同図に示す符号Ｌ２，Ｌ３は、前記光軸Ｌ２，Ｌ３を示している。
【００４１】
このプローブ支持台７０によれば、前記試料台３０上に観察物Ｏを載置する場合、または試料台３０上から観察物Ｏを撤去する場合には、プローブ１２を上方に退ける。これにより、観察物Ｏの載置及び撤去を容易に行うことが可能となる。
また、観察点に応じてプローブ１２の傾斜角を調整する必要が生じた場合には、挟持部７３ａ側の固定ネジを緩めた後、操作つまみを操作して行う。
【００４２】
以上説明の本実施形態のプローブ支持台７０によれば、光軸Ｌ２，Ｌ３間に形成される死角領域内にプローブ１２が入り込むようになっているので、実体顕微鏡２０の視野がプローブ１２で遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置は、プローブ１２を、光軸Ｌ２，Ｌ３を避けるスライドガイド７２及びプローブ保持部７３で支持する構成を採用している。この構成によれば、実体顕微鏡２０の視野にスライドガイド７２及びプローブ保持部７３が入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡２０の視野をより良好なものとすることが可能となっている。
さらに、本実施形態の顕微鏡観察装置によれば、実体顕微鏡２０側を観察面に対して接近離間させる場合に、プローブ支持台７０も一体となって接近離間するため、実体顕微鏡２０の焦点面に対するプローブ１２の焦点面をあらかじめ合わせておけば、実体顕微鏡２０の焦点面を観察面に合わせることで、プローブ１２の焦点面も自然と観察面に合い、したがってプローブ１２の焦点合わせ操作が極めて簡単になる。
【００４３】
続いて、本発明の顕微鏡観察装置の第４実施形態の説明を、図１０及び図１１を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明を行い、その他については上記第１実施形態と同様であるとしてその説明を省略する。
図１０は、本実施形態の顕微鏡観察装置に備えられているグリノー式の実体顕微鏡の光学系と、前記プローブ１２との位置関係を示す説明図である。また、図１１（ａ），（ｂ）は、本実施形態の変形例を示す図であって、図１０のＢ−Ｂ矢視図である。
【００４４】
図１０に示すように、本実施形態の顕微鏡観察装置は、前記ガリレオ式の実体顕微鏡２０の代わりに、グリノー式の実体顕微鏡８０を採用し、ケーシング内部に前記プローブ１２を内蔵した点が特徴的となっている。
このグリノー式の実体顕微鏡８０は、照明光を供給する光源（図示略）と、この光源からの光を観察物Ｏに導いて照射する照明光学系（図示略）と、観察物Ｏで反射された反射光が入射する対物レンズ８１と、この対物レンズ８１を経た反射光を伝送するズーム光学系８２，接眼レンズ８３と、これらを収容するケーシング（図示略）とを備えて構成されている。
【００４５】
同図に示すように、対物レンズ８１，ズーム光学系８２，そして接眼レンズ８３は、それぞれ２組ずつが設けられている。
また、本実施形態の顕微鏡観察装置はグリノー式であることから、図４に示したような、ケーシング２６の幅方向中央に位置する対物レンズ２２を持たない。したがって、図１０に示すように、左右両眼用の光学系の間を貫くようにプローブ１２を配置することが可能となっている。すなわち、前記ケーシングの内部に、プローブ１２を上下動可能に収納保持させることが可能となっている。
そして、この実体顕微鏡８０の各対物レンズ８１と観察物Ｏとの間に形成される光軸Ｌ２，Ｌ３間に、前記プローブ型顕微鏡１０のプローブ１２の光軸Ｌ１が配置されている。すなわち、光軸Ｌ２，Ｌ３間には、死角となる死角領域が形成されており、この死角領域内にプローブ１２が配置されている。
【００４６】
本実施形態の顕微鏡観察装置においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。すなわち、プローブ型顕微鏡１０のプローブ１２の略全体が、実体顕微鏡８０の死角領域内に入り込むので、実体顕微鏡８０の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、プローブ１２を支持する支持機構もケーシング内部に収容することができるため、この支持機構が実体顕微鏡８０の視野を遮るのを防いで良好な視野を確保することも可能となっている。
【００４７】
なお、プローブ１２の傾斜角度の調整が必要である場合には、例えば図１１（ａ），（ｂ）に示す構造が採用可能である。すなわち、図１１（ａ）では、前記プローブ支持台７０と同様のガイド支持構造を前記ケーシング内部に収容した場合を示しており、前記スライドガイド７２の円弧形状に沿ってプローブ１２を傾斜させることが可能となっている。
また、図１１（ｂ）では、各傾斜角度θ１，θ２，θ３毎にプローブ１２を１本ずつ備えており、必要な傾斜角度に位置するプローブ１２を選んでその測定状態位置に配置できるようになっている。すなわち、各プローブ１２は、測定点を中心とする放射線状にそれぞれ配置されており、なおかつ、その軸線方向に向かって進退動作することが可能となっている。
したがって、各プローブ１２のうち、測定に選ばれたもの（例えば図１１（ｂ）に示す傾斜角度θ２を有するもの）は、その測定状態位置まで伸展し、その他は測定の邪魔とならないように前記ケーシング内部に退避する。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ型顕微鏡の光軸を、補助顕微鏡の視野の死角に配置されおり、プローブ型顕微鏡の視野は、補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できる構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡が、補助顕微鏡の死角に入り込むようになる。したがって、補助顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
また、請求項２に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ型顕微鏡の光軸を、実体顕微鏡の２つの光軸間に配置される構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡が、実体顕微鏡の２つの光軸間に配置されることとなる。したがって、実体顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
【００４９】
また、請求項３に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ本体を、実体顕微鏡の２つの光軸を避ける第１の支持部材で支持する構成を採用した。この構成によれば、実体顕微鏡の視野に第１の支持部材が入り込むのを防ぐことができるので、実体顕微鏡の視野をより良好なものとすることが可能となる。
【００５０】
また、請求項４に記載の顕微鏡観察装置は、プローブ本体を、透明材質からなる第２の支持部材で支持する構成を採用した。この構成によれば、実体顕微鏡や補助顕微鏡の視野に第２の支持部材が入り込んだとしても視界の妨げにならないため、実体顕微鏡や補助顕微鏡の視野をより良好なものとすることが可能となる。
【００５１】
本発明の請求項５に記載のプローブ型顕微鏡は、その光軸が、補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できる視野を有する構成を採用した。この構成によれば、プローブ型顕微鏡が、補助顕微鏡の死角に入り込むようになる。したがって、補助顕微鏡の視野が遮られるのを極力抑えて良好な視野を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の顕微鏡観察装置の第１実施形態を示す装置全体構成図である。
【図２】 同顕微鏡観察装置に備えられているプローブ型顕微鏡の構成を説明するための説明である。
【図３】 同プローブ型顕微鏡の支持機構を示す平面図である。
【図４】 同顕微鏡観察装置に備えられている実体顕微鏡内の光学系を説明するための縦断面図である。
【図５】 本発明の顕微鏡観察装置の第２実施形態を示す図であって、実体顕微鏡の、対物レンズが内蔵されている部分を含む近傍を示す側面図である。
【図６】 同顕微鏡観察装置を示す図であって、（ａ）は、実体顕微鏡とプローブ型顕微鏡の各光軸間の相対位置を示す図であり、（ｂ）は、同顕微鏡観察装置の変形例を示す図であって、実体顕微鏡の代わりにビデオマイクロスコープを用いた場合の視野を示す図である。
【図７】 同顕微鏡観察装置の変形例を示す図であって、ケーシングの下端部に、観察物を押さえつけて固定するフードを取り付けた場合を示す側面図である。
【図８】 本発明の顕微鏡観察装置の第３実施形態を示す図であって、実体顕微鏡の、対物レンズが内蔵されている部分を含む近傍を示す側面図である。
【図９】 同実体顕微鏡の各光軸に対するプローブの配置を示す平面図であって、図８のＡ−Ａ矢視図である。
【図１０】 本発明の顕微鏡観察装置の第４実施形態を示す図であって、グリノー式の実体顕微鏡の光学系に対するプローブの位置を説明するための縦断面図である。
【図１１】 同プローブの傾斜機構の例を示す図であって、（ａ），（ｂ）ともに図１０のＢ−Ｂ矢視図である。
【符号の説明】
１０・・・プローブ型顕微鏡
１２・・・プローブ（プローブ本体）
１５・・・アーム（第１の支持部材）
２０，８０・・・実体顕微鏡
Ｌ１・・・プローブ型顕微鏡の光軸
Ｌ２，Ｌ３・・・光軸
Claims (5)
- 相対的に高倍率の光学系を有するプローブ型顕微鏡と低倍率の光学系を有する補助顕微鏡とを備える顕微鏡観察装置において、
前記プローブ型顕微鏡の光軸が、前記補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、
前記プローブ型顕微鏡の視野は、前記補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できるものであることを特徴とする顕微鏡観察装置。 - 請求項１記載の顕微鏡観察装置において、
前記補助顕微鏡は２つの光軸を有する実体顕微鏡であり、前記プローブ型顕微鏡の光軸が、前記２つの光軸間に配置されていることを特徴とする顕微鏡観察装置。 - 請求項２に記載の顕微鏡観察装置において、
前記プローブ型顕微鏡の光学系を収容するプローブ本体が、前記実体顕微鏡の２つの光軸を避ける第１の支持部材で支持されていることを特徴とする顕微鏡観察装置。 - 請求項１または２に記載の顕微鏡観察装置において、
前記プローブ型顕微鏡の光学系を収容するプローブ本体が、透明材質からなる第２の支持部材で支持されていることを特徴とする顕微鏡観察装置。 - 補助顕微鏡と組み合わせて用いられる、該補助顕微鏡よりも視野が狭いプローブ型顕微鏡であり、
その光軸が、前記補助顕微鏡の視野の死角に配置されており、
前記補助顕微鏡の視野内にあって、共通の観察面を観察できる視野を有することを特徴とするプローブ型顕微鏡。
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