JP4668609B2 - 培養観察装置 - Google Patents

Description

本発明は、培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置に関する。

生物研究市場では、生体の動的変化を研究するために培養細胞を用いた実験が行なわれている。培養細胞は牛の血清などから作られた培地と呼ばれる液体と共に、内部温度３７℃、炭酸ガス濃度５％、湿度１００％に維持された炭酸ガスインキュベーター内に配置され、培養細胞の活性が維持されている。また炭酸ガスインキュベーターの機能を備えた顕微鏡により培養細胞の活性を維持した状態での観察が可能な観察装置が市販されている。

この観察装置において、顕微鏡の対物レンズの先端部分は炭酸ガスインキュベーター内に位置し、高湿度の環境にさらされる。このため、湿気が対物レンズの内部に入り、対物レンズの内部のレンズの表面に結露を生じさせることがある。対物レンズの内部の結露は観察画像を劣化させる。

本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、対物レンズの内部に結露を生じさせない培養観察装置を提供することである。

本発明は、培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置に向けられている。本発明の培養観察装置は、培養細胞を培養するための培養装置と、培養細胞の拡大像を観察するための顕微鏡とを備えている。培養観察装置は、細胞の培養に適した環境に制御される第一空間と、第一空間に比べて低湿度に制御される第二空間とを有している。顕微鏡は対物レンズを含む対物光学部を有し、対物光学部は主に第二空間内に位置しているが、対物光学部の一部は第一空間と第二空間を分ける隔壁に形成された開口を通って第一空間内に延びており、対物光学部と隔壁の間はシール部材によってシールされている。対物レンズは複数のレンズ群を含んでいる。対物レンズは、レンズを含む対物レンズ本体と、対物レンズ本体に着脱可能なキャップとから構成されており、キャップは、対物レンズ本体に保持されるキャップ本体と、キャップ本体に保持された透明の平行平板とを有し、キャップ本体は貫通穴を有しており、平行平板と対物レンズの間の空間はキャップ本体の貫通穴を介して第二空間と通気可能になっている。

本発明によれば、対物レンズの内部に結露を生じさせない培養観察装置が提供される。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［第一実施形態］
本実施形態は、培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置に向けられている。培養観察装置は、実質的に、培養細胞を培養するための培養装置（インキュベーター）と、培養細胞を観察するための顕微鏡とを組み合わせて構成されている。図１は、本発明の第一実施形態による培養観察装置を概略的に示す断面図である。

図１に示されるように、培養観察装置１００は、培養装置主本体１９０と、培養装置副本体１４０と、これらを支持する本体支持台１１０とを備えている。

本体支持台１１０は複数の脚部１１４を備えている。

培養装置副本体１４０は、脚部１１４に支持された下側ベース部１４２と、下側ベース部１４２の上の周囲を取り囲む側壁部１４４と、側壁部１４４の上側の開口を覆う上側ベース部１４６とを備えている。

上側ベース部１４６は、下側ベース部１４２に立てられた複数の支持支柱１４８によって支持されている。上側ベース部１４６と側壁部１４４はシール部材１５０を介して接しており、両者の間は気密に保たれている。側壁部１４４は中空構造で断熱空間１５２を有し、側壁部１４４の断熱空間１５２内にはヒーター１５４が設けられている。下側ベース部１４２は、培養装置副本体１４０の内部空間１５６と外部空間とを連絡する直径３０ｍｍ程度の貫通穴１４２ａを有している。

培養装置主本体１９０は、底面が開口した箱状の筐体１９２を備えている。筐体１９２はヒンジ１９４によって側壁部１４４に取り付けられており、培養装置副本体１４０に対して開閉可能である。筐体１９２と上側ベース部１４６の間にはシール部材２００が設けられており、筐体１９２は閉じられた際にシール部材２００を介して上側ベース部１４６に接し、筐体１９２と上側ベース部１４６の間は気密に保たれる。筐体１９２は中空構造で断熱空間２０４を有し、筐体１９２の断熱空間２０４内にはヒーター２０６が設けられている。

筐体１９２が閉じられることにより、培養装置副本体１４０と培養装置主本体１９０は、標本を培養するための培養空間２０２を形成する。培養観察装置１００は、筐体１９２の開閉を感知するための開閉センサー１９６を有している。

筐体１９２には、炭酸ガスなどの気体を培養空間２０２に供給するための気体供給流路２０８が連結されている。気体供給流路２０８は気体供給源２１０に連結される。気体供給流路２０８の途中には、気体の供給量を制御するためのバルブ２１２が設けられている。

培養観察装置１００は、培養空間２０２内において、標本トレー５５０が取り付けられるトレー取り付け部２５２と、トレー取り付け部２５２を水平に移動させるための水平移動機構２６０を備えている。

標本トレー５５０は複数の標本５１０を保持可能である。標本５１０は、培養細胞５０２と培地５０４を収容した容器５１２と、容器５１２を覆う蓋５１８とから構成される。容器５１２と蓋５１８は共に光学的に透明である。標本５１０は、標本トレー５５０に形成された凹部に収容されて支持され、凹部の内側に形成された開口を通して下方から光学的に観察され得る。

トレー取り付け部２５２は、標本トレー５５０を受けるトレー受け部２５４と、トレー受け部２５４から上方に突出している凸部２５６と、トレー受け部２５４から下方に延びている回転シャフト２５８とを有している。回転シャフト２５８は図示しない機構により回転可能に支持されている。

標本トレー５５０は、図示されていないが、トレー取り付け部２５２の凸部２５６を把持する把持機構を有しており、この把持機構はトレー取り付け部２５２と共働してトレー保持機構を構成している。これにより、標本トレー５５０は、その上面が対物レンズ３１２の光軸に直交する平面に平行になるように、トレー取り付け部２５２に再現性良く着脱可能となっている。

上側ベース部１４６は貫通穴１４６ａを有し、トレー取り付け部２５２の回転シャフト２５８は上側ベース部１４６の貫通穴１４６ａを通って延びている。上側ベース部１４６の貫通穴１４６ａとトレー取り付け部２５２の回転シャフト２５８とのすき間は、湿気の漏れを良好に抑えるために、好ましくは０．１ｍｍ以下であるとよい。また、湿気の漏れをさらに抑えるため、上側ベース部１４６の貫通穴１４６ａとトレー取り付け部２５２の回転シャフト２５８の間にシール部材が設けられてもよい。

水平移動機構２６０は、トレー取り付け部２５２を回転させるためのモーター２６２と、モーター２６２を支持するモーター支持部材２６４と、モーター支持部材２６４を移動可能に支持しているリニアガイド２６６と、モーター支持部材２６４に係合しているボールネジ２６８と、ボールネジ２６８を駆動するためのモーター２７０と、モーター２７０を支持しているモーター支持部材２７２とを備えている。

モーター支持部材２６４はリニアガイド２６６を介して上側ベース部１４６に取り付けられており、上側ベース部１４６に対して横に移動可能である。またモーター支持部材２７２は上側ベース部１４６に固定されている。ボールネジ２６８はモーター２７０の軸の回転運動をモーター支持部材２６４の直線運動に変換する。

顕微鏡は、対物光学部３１０と結像光学部３４０とを備えている。対物光学部３１０は培養装置副本体１４０の内部に収容されている。また結像光学部３４０は培養装置副本体１４０の下方外部に配置されている。

対物光学部３１０は、対物レンズ３１２と、対物レンズ３１２を上下に移動させるための準焦機構３２０とを備えている。

準焦機構３２０は、対物レンズ３１２を支持するための対物レンズ支持部材３２２と、対物レンズ支持部材３２２を移動可能に支持しているリニアガイド３２４と、対物レンズ支持部材３２２に係合しているボールネジ３２６と、ボールネジ３２６を駆動するためのモーター３２８と、モーター３２８を支持しているモーター支持部材３３０とを備えている。

モーター支持部材３３０は上側ベース部１４６に固定されている。対物レンズ支持部材３２２はリニアガイド３２４を介してモーター支持部材３３０に取り付けられており、モーター支持部材３３０に対して上下に移動可能である。ボールネジ３２６はモーター３２８の軸の回転運動を対物レンズ支持部材３２２の直線運動に変換する。

上側ベース部１４６は貫通穴１４６ｂを有し、対物レンズ３１２は上側ベース部１４６の貫通穴１４６ｂを通って延びている。上側ベース部１４６の貫通穴１４６ｂと対物レンズ３１２とのすき間は、湿気の漏れを良好に抑えるために、好ましくは０．１ｍｍ以下であるとよい。また、湿気の漏れをさらに抑えるため、上側ベース部１４６の貫通穴１４６ｂと対物レンズ３１２との間にシール部材が設けられてもよい。

結像光学部３４０は、結像レンズ３４２と撮像装置３４４とを備えている。下側ベース部１４２は貫通穴１４２ｂを有し、貫通穴１４２ｂには光学窓１４２ｃが密閉状態で設けられている。結像光学部３４０は下側ベース部１４２に設けられた光学窓１４２ｃを介して対物レンズ３１２と光学的に結合されている。

また顕微鏡は、標本を透過照明するための透過照明光学系を備えている。透過照明光学系は、筐体１９２の外壁１９２ａに密閉状態で取り付けられた照明光源３７２と、筐体１９２の内壁１９２ｂに密閉状態で設けられた光学窓３７４とを有している。照明光源３７２と光学窓３７４は共に対物レンズ３１２の上方に位置している。照明光源３７２は照明光を発し、光学窓３７４は照明光の通過を許す。

さらに顕微鏡は、標本を励起するための励起照明光学系を備えている。励起照明光学系は、励起光源部４００と、蛍光キューブユニット４１０とを有している。

励起光源部４００は複数の励起光源４０２を含んでおり、それらは波長の異なる光を発する。励起光源部４００はさらに複数の励起光源４０２から延びる光路を一本に統合する素子４０４と、素子４０４からの光を蛍光キューブユニット４１０に導く投光管４０６とを備えている。

蛍光キューブユニット４１０は複数の蛍光キューブ４１２を含んでいる。複数の蛍光キューブ４１２は例えば回転可能なターレットに保持されており、それらのうちの一つが対物光学部３１０と結像光学部３４０の間の光路上に選択的に配置される。各蛍光キューブ４１２は、蛍光フィルター４１４とダイクロイックミラー４１６と吸収フィルター４１８とを有している。蛍光フィルター４１４は特定の波長域の光を選択的に透過して励起光を作る。ダイクロイックミラー４１６は蛍光フィルター４１４を透過した励起光を反射するとともに、標本５１０から発生した蛍光を選択的に透過する。吸収フィルター４１８はダイクロイックミラー４１６を透過した蛍光中の特定の波長域の光を選択的に透過して不所望な波長成分を取り除く。

さらに培養観察装置１００は、装置全体を制御するための制御部４２０を備えている。制御部４２０は、例えば、水平移動機構２６０や準焦機構３２０、ヒーター１５４、ヒーター２０６、蛍光キューブユニット４１０、励起光源４０２、照明光源３７２などを制御する。

培養観察装置１００の使用時は、複数の標本５１０を保持した標本トレー５５０がトレー取り付け部２５２に取り付けられ、純水を入れた加湿パッド２１４が培養空間２０２の中に配置される。培養空間２０２は、ヒーター２０６によって内部温度が３７℃に制御され、バルブ２１２によって炭酸ガス濃度が５％に制御される。また、培養装置副本体１４０の内部空間は、ヒーター１５４によって内部温度が３７℃に制御される。

筐体１９２の断熱空間２０４により培養空間２０２は外気の影響を受けにくく、また培養装置副本体１４０の内部空間１５６も３７℃であるため、培養空間２０２の内部温度は良好に３７℃に保たれる。また、培養空間２０２に生じた湿気は外部へ漏れにくいため、培養空間２０２内は１００％に近い高湿度に保たれる。

培養装置副本体１４０の内部空間１５６と外部空間とをつなぐ貫通穴１４２ａは小径であるので培養装置副本体１４０内への外気の流入はわずかである。また培養装置副本体１４０の内部空間は断熱空間１５２によって囲まれているので外気の影響を受けにくい。このため、培養装置副本体１４０の中に配置された対物レンズ３１２と準焦機構３２０は外気に影響されず３７℃に良好に保たれる。対物レンズ３１２と準焦機構３２０は温度の影響を受けると容易にピントズレを生じさせるが、対物レンズ３１２と準焦機構３２０の温度が一定に保たれるためピントズレの発生が良好に抑えられる。

また培養空間２０２から培養装置副本体１４０の内部に浸入したわずかな湿気は貫通穴１４２ａを通って外気に拡散するため、培養装置副本体１４０の内部空間１５６は低い湿度に保たれる。これにより、対物レンズ３１２に結露が生じたり、準焦機構３２０に錆が生じたりすることが防止される。一般に外気が湿度１００％に近い状態はあまりないが、外気が高湿の場合はエアコンなどで適当に湿度を下げてもよい。

また観察時は、対物レンズ３１２の上方に位置する標本５１０が観察される。観察対象の標本５１０は、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を大きく回転させることによって切り換えられる。標本５１０内の観察個所は、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を対物レンズ３１２の光軸に直交する平面に沿って移動させることによって調整される。この調整は、標本トレー５５０の回転と並進移動との組み合わせによって行なわれる。回転と並進移動は、標本５１０を支持する凹部の内側に形成された開口の内側に位置している対物レンズ３１２の先端が標本トレー５５０に当たらない範囲で行なわれる。

また、長期間にわたる観察では培地の交換が必要である。培地の交換は、トレー取り付け部２５２から標本トレー５５０ごと取り外して行なわれる。つまり、培地交換の間、容器５１２は標本トレー５５０に保持されたままであり、容器保持機構によってしっかり固定されているため位置ずれも生じない。培地交換の済んだ標本トレー５５０は、再びトレー取り付け部２５２に培地交換前と同じ状態で取り付けられる。

このように培養観察装置１００では、容器５１２を標本トレー５５０から外すことなく培地交換を行なえるとともに、標本トレー５５０をトレー取り付け部２５２に位置再現性良く取り付けることができるので、容器５１２を元の位置に配置できる。これにより、特定の細胞を長期間にわたって観察することが可能である。

培養観察装置１００において、対物レンズ３１２の先端部分は培養空間２０２内に位置するため、高湿度の環境にさらされる。一般に、対物レンズ内のレンズは接着剤によって固定されており、一般に接着剤は完全に防湿ではなく、いくらかは湿気を通す。このため、培養空間２０２内の湿気が対物レンズ３１２の内部に入り、対物レンズ３１２の内部のレンズの表面に結露を生じさせることがある。

このため、培養観察装置１００は対物レンズ３１２の内部に結露を生じさせない機構を有している。以下、この機構について対物レンズ３１２の機械的な構造にも触れながら説明する。続く説明では、対物レンズには、その構造の特徴に応じて異なる参照符号を付けて説明する。言い換えれば、これ以降の説明に現われる対物レンズはいずれも図１に示された対物レンズ３１２として適用可能である。

図２は、本発明の第一実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。図３は、図２に示されたIII−III線に沿った対物レンズの断面図である。

図２に示されるように、対物レンズ８１０は、その先端部分だけが培養空間２０２内に位置し、残りの部分は培養装置副本体１４０の内部空間１５６内に位置している。前述したように、培養空間２０２は高湿度であり、培養装置副本体１４０の内部空間１５６は培養空間２０２に比べて低湿度である。

対物レンズ８１０は、複数のレンズ群を含んでおり、レンズ８１４Ａと、レンズ８１４Ａを保持するレンズ枠８１６Ａと、レンズ８１４Ｂと、レンズ８１４Ｂを保持するレンズ枠８１６Ｂと、レンズ８１４Ｃと、レンズ８１４Ｃを保持するレンズ枠８１６Ｃとを有している。それぞれのレンズ８１４Ａ〜８１４Ｃとそれに対応するレンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃは一つのレンズ群を構成している。

レンズ８１４Ａは接着剤８１５Ａによってレンズ枠８１６Ａに固定され、レンズ８１４Ｂは接着剤８１５Ｂによってレンズ枠８１６Ｂに固定され、レンズ８１４Ｃは接着剤８１５Ｃによってレンズ枠８１６Ｃに固定されている。

対物レンズ８１０はさらに、レンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃを収容する外筒８１２と、レンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと一緒に外筒８１２に収容される空枠８１６Ｄと、外筒８１２に収容されたレンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを固定するための枠固定部材８１８とを有している。

外筒８１２は、後端部に、対物レンズ支持部材３２２への取り付けのためのネジ部８１２ａを有している。外筒８１２は、後端部近くの内周面に、枠固定部材８１８が係合するネジ部８１２ｂを有している。

外筒８１２は先端部につば８１２ｃを有している。外筒８１２のつば８１２ｃと上側ベース部１４６の間はシール部材２２２によってシールされている。シール部材２２２は、ゴムなどの透湿性の低い弾性材料からなる蛇腹で構成されている。シール部材２２２は、内側端部がネジ２２６により外筒８１２のつば８１２ｃに固定され、外側端部がネジ２２４により上側ベース部１４６に固定されている。

シール部材２２２は蛇腹からなり伸縮性を有するため、準焦機構３２０による対物レンズ８１０の上下移動を実質的に妨げない。また、シール部材２２２は、ゴムなどの透湿性の低い弾性材料からなるため、培養空間２０２から培養装置副本体１４０の内部空間１５６への水蒸気の漏れが少なく、培養装置副本体１４０の内部空間１５６が高湿になる心配がない。

図２と図３に示されるように、外筒８１２は、内側面に縦に延びている溝８１２ｄと、溝８１２ｄから径方向に延びている貫通穴８１２ｅとを有している。また図２に示されるように、レンズ枠８１６Ｂとレンズ枠８１６Ｃは、それぞれ、径方向に延びている貫通穴を有している。レンズ枠８１６Ｂとレンズ枠８１６Ｃの貫通穴は共に外筒８１２の溝８１２ｄに連絡している。これにより、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａは培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。同様に、レンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂも培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。また培養装置副本体１４０の内部空間１５６は、前述したように、下側ベース部１４２の貫通穴１４２ａを介して外気と通気可能になっている。

培養空間２０２内の水蒸気がレンズ８１４Ａをレンズ枠８１６Ａに固定している接着剤８１５Ａを通ってレンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａに入り、さらにはレンズ８１４Ｂをレンズ枠８１６Ｂに固定している接着剤８１５Ｂを通ってレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂにも入る可能性はある。しかし、空間Ａ内と空間Ｂ内の過度の水蒸気は、それぞれレンズ枠８１６Ａとレンズ枠８１６Ｂの貫通穴を通り、外筒８１２の溝８１２ｄと貫通穴８１２ｅを通って培養装置副本体１４０の内部空間１５６に拡散される。さらに培養装置副本体１４０の内部空間１５６内の過度の水蒸気は下側ベース部１４２の貫通穴１４２ａを通って外気に拡散される。

このため、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂに過度の水蒸気がたまって高湿度になることがない。これによりレンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの表面に結露が発生することが防止される。

また、空間Ａ、空間Ｂ、内部空間１５６、外気を通気させているので、シール部材２２２を金属のような完全なシール材料にしなくても対物レンズが結露することを防止できる。よってシール部材２２２はわずかに湿気を通すが、弾性のあるゴム材料などを適用できる。よって、対物レンズのフォーカスのための移動を妨げず、高精度のフォーカスが可能になる。

＜対物レンズの変形例＞
次に、図２に示された対物レンズの変形例について述べる。図４は、本発明の第一実施形態の変形例による対物レンズとその周辺部の断面図である。図４において、図２に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。

図４に示されるように、対物レンズ８２０は、レンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを収容する外筒８２２を有している。外筒８２２は、後端部に、対物レンズ支持部材３２２への取り付けのためのネジ部８２２ａを有し、後端部近くの内周面に、枠固定部材８１８が係合するネジ部８２２ｂを有している。外筒８２２は先端部につば８２２ｃを有し、つば８２２ｃと上側ベース部１４６の間はシール部材２２２によってシールされている。

外筒８２２は、径方向に延びている貫通穴８２２ｅを有している。貫通穴８２２ｅはレンズ枠８１６Ｂの貫通穴と連絡している。これにより、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａは、レンズ枠８１６Ｂの貫通穴と外筒８２２の貫通穴８２２ｅを介して、培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。

外筒８２２はさらに、径方向に延びている貫通穴８２２ｇを有している。貫通穴８２２ｇはレンズ枠８１６Ｃの貫通穴と連絡している。これにより、レンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂは、レンズ枠８１６Ｃの貫通穴と外筒８２２の貫通穴８２２ｇを介して、培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。

そのほかの構成は図２に示された対物レンズ８１０と同じである。

本変形例の対物レンズ８２０は、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂとが独立して培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている点においてのみ対物レンズ８１０と相違しており、その機能や利点などは対物レンズ８１０と同様である。

本変形例では、対物レンズ８１０の溝８１２のようなアンダーカット形状を加工できる装置がなくても、一般的に使われているドリルで貫通穴８２２ｅと８２２ｇの加工ができるので汎用性がある。

図１に示された培養観察装置１００では、筐体１９２は培養装置副本体１４０に対して開閉可能であるが、これに限定されるものではなく、筐体１９２は培養装置副本体１４０に固定されていてもよい。その場合、標本トレー５５０や加湿パッド２１４の出し入れのために、筐体１９２は、側壁に形成された開口と、側壁の開口をふさぐための扉とを備えていればよい。さらには、筐体１９２は、底部の一部が開口していて、培養装置副本体１４０に取り付けることによってその開口がふさがれるように構成してもよい。

［第二実施形態］
本実施形態は、培養観察装置のための結露が発生しにくい別の対物レンズに向けられている。図５は、本発明の第二実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。図５において、図２に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。

図５に示されるように、対物レンズ８３０は、レンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを収容する内筒８３４と、内筒８３４に収容されたレンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを固定するための枠固定部材８３６と、内筒８３４を収容する外筒８３２と、外筒８３２に収容された内筒８３４を固定するための内筒固定部材８３８とを有している。

外筒８３２は、後端部に、対物レンズ支持部材３２２への取り付けのためのネジ部８３２ａを有し、後端部近くの内周面に、内筒固定部材８３８が係合するネジ部８３２ｂを有している。また内筒８３４は、後端部近くの内周面に、枠固定部材８３６が係合するネジ部を有している。外筒８３２は先端部につば８３２ｃを有し、つば８３２ｃと上側ベース部１４６の間はシール部材２２２によってシールされている。

レンズ枠８１６Ｂは径方向に延びている二つの貫通穴を有している。同様にレンズ枠８１６Ｃも径方向に延びている二つの貫通穴を有している。内筒８３４は、径方向に延びている二つの貫通穴８３４ａと、径方向に延びている別の二つの貫通穴８３４ｂとを有している。内筒８３４の貫通穴８３４ａはレンズ枠８１６Ｂの貫通穴と連絡し、内筒８３４の貫通穴８３４ｂはレンズ枠８１６Ｃの貫通穴と連絡している。外筒８３２は、内側面を周回している溝８３２ｄと、溝８３２ｄから径方向に延びている二つの貫通穴８３２ｅとを有している。溝８３２ｄは内筒８３４の貫通穴８３４ａと貫通穴８３４ｂとに連絡している。

これにより、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａは、レンズ枠８１６Ｂの貫通穴と内筒８３４の貫通穴８３４ａと外筒８３２の溝８３２ｄと貫通穴８３２ｅとを介して、培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。またレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂは、レンズ枠８１６Ｃの貫通穴と内筒８３４の貫通穴８３４ｂと外筒８３２の溝８３２ｄと貫通穴８３２ｅとを介して、培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。

このため、本実施形態の対物レンズ８３０においても、第一実施形態と同様に、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂに過度の水蒸気がたまって高湿度になることがない。これによりレンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの表面に結露が発生することが防止される。

また本実施形態では、外筒８３２の溝８３２ｄが内側面の全周にわたって形成されているので、外筒８３２のほかの部位と同時に旋盤で加工できるなど、外筒８３２の加工が比較的容易である。

本実施形態において、レンズ枠８１６Ｂの貫通穴、レンズ枠８１６Ｃの貫通穴、内筒８３４の貫通穴８３４ａ、内筒８３４の貫通穴８３４ｂ、外筒８３２の貫通穴８３２ｅの個数はいずれも二つであるが、これらの個数はこれに限定されるものではなく適宜変更されてもよい。

［第三実施形態］
本実施形態は、培養観察装置のための結露が発生しにくい別の対物レンズに向けられている。図６は、本発明の第三実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。図６において、図２に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。

図６に示されるように、対物レンズ８４０は、レンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを収容する内筒８４４と、内筒８４４に収容されたレンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを固定するための枠固定部材８４６と、内筒８４４を収容する外筒８４２と、外筒８４２に収容された内筒８４４を固定するための内筒固定部材８４８とを有している。

外筒８４２は、後端部に、対物レンズ支持部材３２２への取り付けのためのネジ部８４２ａを有し、後端部近くの内周面に、内筒固定部材８４８が係合するネジ部８４２ｂを有している。また内筒８４４は、後端部近くの内周面に、枠固定部材８４６が係合するネジ部を有している。外筒８４２は先端部につば８４２ｃを有し、つば８４２ｃと上側ベース部１４６の間はシール部材２２２によってシールされている。

レンズ枠８１６Ｂは径方向に延びている二つの貫通穴を有している。同様にレンズ枠８１６Ｃも径方向に延びている二つの貫通穴を有している。また空枠８１６Ｄも径方向に延びている二つの貫通穴を有している。内筒８４４は、径方向に延びている二つの貫通穴８４４ａと、径方向に延びている別の二つの貫通穴８４４ｂと、径方向に延びているさらに別の二つの貫通穴８４４ｃとを有している。内筒８４４の貫通穴８４４ａはレンズ枠８１６Ｂの貫通穴と連絡し、内筒８４４の貫通穴８４４ｂはレンズ枠８１６Ｃの貫通穴と連絡し、内筒８４４の貫通穴８４４ｃは空枠８１６Ｄの貫通穴と連絡している。外筒８４２は、内側面を周回している溝８４２ｄを有している。溝８４２ｄは内筒８４４の貫通穴８４４ａと貫通穴８４４ｂと貫通穴８４４ｃとに連絡している。

これにより、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａは、レンズ枠８１６Ｂの貫通穴と内筒８４４の貫通穴８４４ａと外筒８４２の溝８４２ｄと空枠８１６Ｄの貫通穴とを介して、空枠８１６Ｄの内側空間Ｃに連絡している。またレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂは、レンズ枠８１６Ｃの貫通穴と内筒８４４の貫通穴８４４ｂと外筒８４２の溝８４２ｄと空枠８１６Ｄの貫通穴とを介して、空枠８１６Ｄの内側空間Ｃに連絡している。空枠８１６Ｄの内側空間Ｃは対物レンズ８４０の後端部の開口を介して培養装置副本体１４０の内部空間１５６に連絡している。従って、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂは共に培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。

このため、本実施形態の対物レンズ８４０においても、第一実施形態と同様に、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂに過度の水蒸気がたまって高湿度になることがない。これによりレンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの表面に結露が発生することが防止される。

また本実施形態では、外筒８４２の溝８４２ｄが内側面の全周にわたって形成されているので、外筒８４２の加工が比較的容易である。

本実施形態において、レンズ枠８１６Ｂの貫通穴、レンズ枠８１６Ｃの貫通穴、内筒８４４の貫通穴８４４ａ、内筒８４４の貫通穴８４４ｂ、内筒８４４の貫通穴８４４ｃ、空枠８１６Ｄの貫通穴の個数はいずれも二つであるが、これらの個数はこれに限定されるものではなく適宜変更されてもよい。

［第四実施形態］
本実施形態は、培養観察装置のための結露が発生しにくい別の対物レンズに向けられている。図７は、本発明の第四実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。図７において、図２に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。

図７に示されるように、本実施形態の対物レンズ８５０は、対物レンズ本体８５０Ａと、対物レンズ本体８５０Ａに着脱可能なキャップ８５０Ｂとから構成されている。

対物レンズ本体８５０Ａは、レンズ８１４Ａ〜８１４Ｃと、レンズ８１４Ａ〜８１４Ｃを保持しているレンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと、空枠８１６Ｄと、レンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを収容する外筒８５２と、レンズ枠８１６Ａ〜８１６Ｃと空枠８１６Ｄを固定するための枠固定部材８１８とを有している。

外筒８５２は、後端部に、対物レンズ支持部材３２２への取り付けのためのネジ部８５２ａを有し、後端部近くの内周面に、枠固定部材８１８が係合するネジ部８５２ｂを有している。また外筒８５２は、後端部に、キャップ８５０Ｂが係合するネジ部８５２ｃを有している。

キャップ８５０Ｂは、対物レンズ本体８５０Ａに保持されるキャップ本体８５４と、キャップ本体８５４に保持された透明な平行平板８５６とを有している。キャップ本体８５４は、シール部材２２２と係合する係合部８５４ａを有している。係合部８５４ａは例えばはめ合いによってシール部材２２２に係合する。またキャップ本体８５４は、径方向に延びている複数の貫通穴８５４ｂを有している。これにより、平行平板８５６とレンズ８１４Ａの間の空間Ｄは、キャップ本体８５４の貫通穴８５４ｂを介して、培養装置副本体１４０の内部空間１５６と通気可能になっている。

このため、平行平板８５６とレンズ８１４Ａの間の空間Ｄに過度の水蒸気がたまって高湿度になることがない。これによりレンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの表面に結露が発生することが防止される。

本実施形態の対物レンズ８５０は、必要に応じて、キャップ８５０Ｂを取り外して使用されてもよい。具体的には、キャップ８５０Ｂは、高湿下で使用されるときだけ取り付けられ、それ以外では取り外される。キャップ８５０Ｂを取り外すことにより、作動距離がＷＤ１からＷＤ２に広がる。この場合、対物レンズ本体８５０Ａが容器５１２に衝突する心配が少ない。

また、対物レンズ本体８５０Ａにキャップ８５０Ｂをネジ込むだけで結露防止可能なので、様々な種類の対物レンズにキャップ８５０取付用ネジを設けるだけで簡単にアドオンでき、汎用性に優れる。

［第五実施形態］
本実施形態は、図５に示された対物レンズ８３０に対して結露発生を積極的に防止するため、対物レンズ８３０の内部に乾燥ガスを循環させるための乾燥ガス循環装置に向けられている。図８は、本発明の第五実施形態による乾燥ガス循環装置を示している。

図８に示されるように、循環装置は、乾燥ガスを供給するための乾燥ガス供給部８６２と、乾燥ガス供給部８６２から供給される乾燥ガスを対物レンズ８３０の複数のレンズ群の相互間の空間に供給するためのガス供給流路８６４と、ガス供給流路８６４の途中に設けられたバルブ８６６と、対物レンズ８３０の複数のレンズ群の相互間の空間内のガスを排出するためのガス排出流路８６８とを有している。

乾燥ガス供給部８６２は例えばガスボンベで構成され、これに限らないが例えば窒素ガス（Ｎ_２）を供給する。乾燥ガスは窒素ガス（Ｎ_２）に限定されるものではなく、ほかの適当な乾燥ガス、例えば二酸化炭素（ＣＯ_２）であってもよい。また、ＣＯ_２を使用する場合は、気体供給源２１０（培養空間２０２用）を共用して、チューブなどでふたまたにして利用してもよい。

ガス供給流路８６４は、対物レンズ８３０の外筒８３２の貫通穴８３２ｅに接続されている。ガス排出流路８６８は、対物レンズ８３０の外筒８３２の別の貫通穴８３２ｅに接続されており、培養装置副本体１４０の外部で終端している。ガス排出流路８６８は、培養装置副本体１４０の内部空間１５６内で終端していてもよく、この場合、ガス排出流路８６８自体が省略されてもよい。

乾燥ガス供給部８６２から供給される乾燥ガスは、ガス供給流路８６４を通る間に培養装置副本体１４０の内部空間１５６で暖められて対物レンズ８３０の内部に入り、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂを通り、ガス排出流路８６８を介して排出される。なお、乾燥ガス供給部８６２、バルブ８６６、ガス供給流路８６４を全て内部空間１５６に配置して暖めてもよい。これにより乾燥ガスが対物レンズの温度とほぼ同じになるために、乾燥ガスの供給によりフォーカスがずれる心配がない。

このように本実施形態では、対物レンズ８３０の内部に乾燥ガスが強制的に循環されるため、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂが低湿度に保たれる。これにより、対物レンズ８３０の内部の結露発生が効果的に防止される。

［第六実施形態］
本実施形態は、図６に示された対物レンズ８４０に対して結露発生を積極的に防止するため、対物レンズ８４０の内部に乾燥ガスを循環させるための乾燥ガス循環装置に向けられている。図９は、本発明の第六実施形態による乾燥ガス循環装置を示している。

図９に示されるように、本実施形態では、対物光学部は、ただ一つの対物レンズを支持する対物レンズ支持部材に代えて、対物レボルバー８７０を有している。

対物レボルバー８７０は、複数の対物レンズ８４０が取り付け可能な回転台８７４と、回転台８７４を回転可能に支持している支持部８７２とを有し、回転台８７４に取り付けられた複数の対物レンズ８４０の一つを選択的に顕微鏡の光軸上を配置し得る。支持部８７２は準焦機構によって上下に移動され得る。

支持部８７２と回転台８７４の間は摺動可能なシール部材８７６によってシールされており、また回転台８７４と上側ベース部１４６の間は摺動可能なシール部材８７８によってシールされている。支持部８７２は、顕微鏡の光軸上に配置された対物レンズ８４０に乾燥ガスを効率良く供給するための貫通穴８７２ａと、顕微鏡の光軸上に配置された対物レンズ８４０から乾燥ガスを効率良く排出するための貫通穴８７２ｂとを有している。支持部８７２の貫通穴８７２ａには、乾燥ガス供給部８６２に接続されたガス供給流路８６４が接続されている。

乾燥ガス供給部８６２から供給される乾燥ガスは、ガス供給流路８６４と支持部８７２の貫通穴８７２ａを通って対物レンズ８４０の内部に入り、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂを通り、支持部８７２の貫通穴８７２ａから排出される。第六実施形態と同様、排出用の貫通穴８７２ａは培養装置副本体１４０の内部空間１５６で終端しても、培養装置副本体１４０の外部と接続されてもどちらでもよい。

このように対物レンズ８４０の内部に乾燥ガスが強制的に循環されるため、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂが低湿度に保たれる。これにより、対物レンズ８４０の内部の結露発生が効果的に防止される。

［第七実施形態］
本実施形態は、図６に示された対物レンズ８４０の内部に乾燥ガスを循環させるための別の乾燥ガス循環装置に向けられている。図１０は、本発明の第七実施形態による乾燥ガス循環装置を示している。

図１０に示されるように、本実施形態では、乾燥ガス供給部８６２に接続されたガス供給流路８６４は培養装置副本体１４０の内部空間１５６に接続されている。

乾燥ガス供給部８６２はガス供給流路８６４を介して培養装置副本体１４０の内部空間１５６に乾燥ガスを供給する。培養装置副本体１４０の内部空間１５６に供給された乾燥ガスは、それなりの確率で対物レンズ８４０の内部に入り、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂを通り、下側ベース部１４２の貫通穴１４２ａから排出される。

このように対物レンズ８４０の内部に乾燥ガスが強制的に循環されるため、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂが低湿度に保たれる。これにより、対物レンズ８４０の内部の結露発生が効果的に防止される。

培養装置副本体１４０の内部に、乾燥ガス供給部８６２を設置するスペースが確保できない場合に有効となる。この場合、乾燥ガスが暖められる部位がないので、図示しないが、別途ガス供給流路８６４にヒーターなどを巻いて加温してもよい。

［第八実施形態］
本実施形態は、対物レンズの内部を乾燥させるための乾燥装置に向けられている。図１１は、本発明の第八実施形態による乾燥装置を示している。図１１には、本実施形態の乾燥装置が図２に示された対物レンズ８１０に適用された様子が模式的に示されている。

図１１に示されるように、乾燥装置は、湿気を吸収する乾燥剤８８２を収容する乾燥剤収容部８８０と、乾燥剤収容部８８０の内部空間と対物レンズ８１０の複数のレンズ群の相互間の空間とを連絡する連絡流路８８４を有している。

乾燥剤８８２はこれに限らないが、例えばシリカゲルで構成される。連絡流路８８４は、一端が乾燥剤収容部８８０に接続され、他端が対物レンズ８１０の外筒８１２の貫通穴８１２ｅに接続されている。

対物レンズ８４０の内部に存在する湿気は連絡流路８８４を介して乾燥剤収容部８８０内の乾燥剤８８２に吸収される。このため、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂが低湿度に保たれる。これにより、対物レンズ８４０の内部の結露発生が効果的に防止される。

＜変形例＞
図１２は、本発明の第八実施形態の変形例による乾燥装置を示されている。図１２には、本実施形態による乾燥装置が図６に示された対物レンズ８４０に適用された様子が模式的に示されている。

本変形例では、図１２に示されるように、対物レンズ８４０は対物レボルバー８７０に取り付けられている。対物レボルバー８７０とその周辺部の構造は実質的に図９に図示されたものと同様である。ただし、支持部８７２は、回転台８７４に取り付けられた対物レンズ８４０の内部空間と連絡するただ一つの貫通穴８７２ａを有している。連絡流路８８４は、一端が乾燥剤収容部８８０に接続され、他端が支持部８７２の貫通穴８７２ａに接続されている。

対物レンズ８４０の内部に存在する湿気は支持部８７２の貫通穴８７２ａと連絡流路８８４を介して乾燥剤収容部８８０内の乾燥剤８８２に吸収される。このため、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂが低湿度に保たれる。これにより、対物レンズ８４０の内部の結露発生が効果的に防止される。

本実施形態では、気体の速い流れは生じないので、気体の流れにより、温度変化が生じたり、塵が舞い上がってレンズに付着したりすることがない。

また、対物レンズ内や、対物レンズ内の狭い空間では、シリカゲルなどを大量に配置できないが、外部に乾燥剤収容部８８０を設けたので、広い空間が確保でき、大量のシリカゲルを入れることができ、長期間にわたり結露防止できる。また、最も結露し易い対物レンズ内部の空間のみを乾燥させているので、シリカゲルの消費を必要最小限に抑えられる。

［第九実施形態］
本実施形態は、対物レンズの内部を乾燥させるための乾燥手段を備えた培養観察装置に向けられている。図１３は、本発明の第九実施形態による培養観察装置を模式的に示している。

図１３に示される培養観察装置では、対物レンズ支持部材３２２には、これに限らないが、例えば図６に示された対物レンズ８４０が取り付けられている。しかし、対物レンズ支持部材３２２に取り付けられる対物レンズは、対物レンズ８４０に限定されるものではなく、これまでに説明した対物レンズ８１０と対物レンズ８２０と対物レンズ８３０と対物レンズ８５０のいずれに変更されても一向に構わない。

本実施形態では、培養装置副本体１４０の下側ベース部１４２には培養装置副本体１４０の内部空間１５６と外部空間とをつなぐ貫通穴がなく、図１３に示されるように、培養装置副本体１４０の内部空間１５６内に乾燥手段として乾燥剤８８２が置かれている。

培養装置副本体１４０の内部空間１５６に存在する湿気が乾燥剤８８２に吸収されるため、培養装置副本体１４０の内部空間１５６が低湿度に保たれる。従って、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂが低湿度に保たれる。これにより対物レンズ８４０の内部の結露発生が効果的に防止される。また下側ベース部１４２に設けられた光学窓１４２ｃに対する結露発生も防止される。

培養装置副本体１４０の内部空間１５６は比較的広いので、一度に大量の乾燥剤８８２を置くことも可能である。従って、培養装置副本体１４０の内部空間１５６に大量の乾燥剤８８２を置くことにより長期間にわたって結露発生を防止することも可能である。

本実施形態においても、気体の速い流れは生じないので、気体の流れにより、温度変化が生じたり、塵が舞い上がってレンズに付着したりすることがない。

また、内部空間１５６は外気を通気させていないので、より内部空間１５６の恒温化が容易になる。

［第十実施形態］
本実施形態は、対物レンズの内部を乾燥させるための別の乾燥手段を備えた培養観察装置に向けられている。図１４は、本発明の第十実施形態による培養観察装置を模式的に示している。

図１４に示される培養観察装置では、対物レンズ支持部材３２２には、これに限らないが、例えば図６に示された対物レンズ８４０が取り付けられている。しかし、対物レンズ支持部材３２２に取り付けられる対物レンズは、対物レンズ８４０に限定されるものではなく、これまでに説明した対物レンズ８１０と対物レンズ８２０と対物レンズ８３０と対物レンズ８５０のいずれに変更されても一向に構わない。

本実施形態の培養観察装置では、培養装置副本体１４０は、その内部空間１５６内の湿気を液体に変える液化装置８９２と、液化装置８９２において生じた液体を外に排出するための排出流路８９４と、排出流路８９４を通って排出された液体を収容するための液体収容部８９６と、液体収容部８９６にたまった液体を気化させる気化装置８９８とを有している
液化装置８９２はこれに限らないが、例えばペルチェ素子で構成される。気化装置８９８はこれに限らないが、例えばヒーターで構成される。

本実施形態では、培養装置副本体１４０の内部空間１５６に存在する湿気は液化装置８９２によって水滴に変えられ、水滴は排出流路８９４を通って排出され液体収容部８９６にたまる。液体収容部８９６にたまった水は気化装置８９８によって気化される。

これにより培養装置副本体１４０の内部空間１５６が低湿度に保たれる。従って、レンズ８１４Ａとレンズ８１４Ｂの間の空間Ａとレンズ８１４Ｂとレンズ８１４Ｃの間の空間Ｂが低湿度に保たれる。これにより対物レンズ８４０の内部の結露発生が効果的に防止される。また下側ベース部１４２に設けられた光学窓１４２ｃに対する結露発生も防止される。

さらに以下の効果もある。気体の流れがないので、温度変化によるフォーカスズレや、塵を舞い上げてレンズに付着し像を劣化させることもない。また、乾燥ガスやシリカゲルのように減らないので交換が不要である。さらに、吸湿能力が高いのでより確実に結露防止できる。

これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。

本発明の第一実施形態による培養観察装置を概略的に示す断面図である。 本発明の第一実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。 図２に示されたIII−III線に沿った対物レンズの断面図である。 本発明の第一実施形態の変形例による対物レンズとその周辺部の断面図である。 本発明の第二実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。 本発明の第三実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。 本発明の第四実施形態による培養観察装置における対物レンズとその周辺部の断面図である。 本発明の第五実施形態による乾燥ガス循環装置を示している。 本発明の第六実施形態による乾燥ガス循環装置を示している。 本発明の第七実施形態による乾燥ガス循環装置を示している。 本発明の第八実施形態による乾燥装置を示している。 本発明の第八実施形態の変形例による乾燥装置を示されている。 本発明の第九実施形態による培養観察装置を模式的に示している。 本発明の第十実施形態による培養観察装置を模式的に示している。

符号の説明

１００…培養観察装置、１１０…本体支持台、１１４…脚部、１４０…培養装置副本体、１４２…下側ベース部、１４２ａ…貫通穴、１４２ｂ…貫通穴、１４２ｃ…光学窓、１４４…側壁部、１４６…上側ベース部、１４６ａ…貫通穴、１４６ｂ…貫通穴、１４８…支持支柱、１５０…シール部材、１５２…断熱空間、１５４…ヒーター、１５６…内部空間、１９０…培養装置主本体、１９２…筐体、１９２ａ…外壁、１９２ｂ…内壁、１９４…ヒンジ、１９６…開閉センサー、２００…シール部材、２０２…培養空間、２０４…断熱空間、２０６…ヒーター、２０８…気体供給流路、２１０…気体供給源、２１２…バルブ、２１４…加湿パッド、２２２…シール部材、２２４…ネジ、２２６…ネジ、２５２…トレー取り付け部、２５４…トレー受け部、２５６…凸部、２５８…回転シャフト、２６０…水平移動機構、２６２…モーター、２６４…モーター支持部材、２６６…リニアガイド、２６８…ボールネジ、２７０…モーター、２７２…モーター支持部材、３１０…対物光学部、３１２…対物レンズ、３２０…準焦機構、３２２…対物レンズ支持部材、３２４…リニアガイド、３２６…ボールネジ、３２８…モーター、３３０…モーター支持部材、３４０…結像光学部、３４２…結像レンズ、３４４…撮像装置、３７２…照明光源、３７４…光学窓、４００…励起光源部、４０２…励起光源、４０４…素子、４０６…投光管、４１０…蛍光キューブユニット、４１２…蛍光キューブ、４１４…蛍光フィルター、４１６…ダイクロイックミラー、４１８…吸収フィルター、４２０…制御部、５０２…培養細胞、５０４…培地、５１０…標本、５１２…容器、５１８…蓋、５５０…標本トレー、８１０…対物レンズ、８１２…外筒、８１２ａ…ネジ部、８１２ｂ…ネジ部、８１２ｃ…つば、８１２ｄ…溝、８１２ｅ…貫通穴、８１４Ａ…レンズ、８１４Ｂ…レンズ、８１４Ｃ…レンズ、８１５Ａ…接着剤、８１５Ｂ…接着剤、８１５Ｃ…接着剤、８１６Ａ…レンズ枠、８１６Ｂ…レンズ枠、８１６Ｃ…レンズ枠、８１６Ｄ…空枠、８１８…枠固定部材、８２０…対物レンズ、８２２…外筒、８２２ａ…ネジ部、８２２ｂ…ネジ部、８２２ｃ…つば、８２２ｄ…溝、８２２ｅ…貫通穴、８２２ｆ…溝、８２２ｇ…貫通穴、８３０…対物レンズ、８３２…外筒、８３２ａ…ネジ部、８３２ｂ…ネジ部、８３２ｃ…つば、８３２ｄ…溝、８３２ｅ…貫通穴、８３４…内筒、８３４ａ…貫通穴、８３４ｂ…貫通穴、８３６…枠固定部材、８３８…内筒固定部材、８４０…対物レンズ、８４２…外筒、８４２ａ…ネジ部、８４２ｂ…ネジ部、８４２ｃ…つば、８４２ｄ…溝、８４４…内筒、８４４ａ…貫通穴、８４４ｂ…貫通穴、８４４ｃ…貫通穴、８４６…枠固定部材、８４８…内筒固定部材、８５０…対物レンズ、８５０Ａ…対物レンズ本体、８５０Ｂ…キャップ、８５２…外筒、８５２ａ…ネジ部、８５２ｂ…ネジ部、８５２ｃ…ネジ部、８５４…キャップ本体、８５４ａ…係合部、８５４ｂ…貫通穴、８５６…平行平板、８６２…乾燥ガス供給部、８６４…ガス供給流路、８６６…バルブ、８６８…ガス排出流路、８７０…対物レボルバー、８７２…支持部、８７２ａ…貫通穴、８７２ｂ…貫通穴、８７４…回転台、８７６…シール部材、８７８…シール部材、８８０…乾燥剤収容部、８８２…乾燥剤、８８４…連絡流路、８９２…液化装置、８９４…排出流路、８９６…液体収容部、８９８…気化装置。

Claims (14)

1. 培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置であり、
   培養細胞を培養するための培養装置と、
   培養細胞の拡大像を観察するための顕微鏡とを備えており、
   培養観察装置は、細胞の培養に適した環境に制御される第一空間と、第一空間に比べて低湿度に制御される第二空間とを有し、
   顕微鏡は対物レンズを含む対物光学部を有し、対物光学部は主に第二空間内に位置しているが、対物光学部の一部は第一空間と第二空間を分ける隔壁に形成された開口を通って第一空間内に延びており、対物光学部と隔壁の間はシール部材によってシールされており、
   対物レンズは複数のレンズ群を含み、対物レンズは、レンズを含む対物レンズ本体と、対物レンズ本体に着脱可能なキャップとから構成されており、キャップは、対物レンズ本体に保持されるキャップ本体と、キャップ本体に保持された透明の平行平板とを有し、キャップ本体は貫通穴を有しており、平行平板と対物レンズの間の空間はキャップ本体の貫通穴を介して第二空間と通気可能になっている、培養観察装置。
2. 培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置であり、
   培養細胞を培養するための培養装置と、
   培養細胞の拡大像を観察するための顕微鏡とを備えており、
   培養観察装置は、細胞の培養に適した環境に制御される第一空間と、第一空間に比べて低湿度に制御される第二空間とを有し、
   顕微鏡は対物レンズを含む対物光学部を有し、対物光学部は主に第二空間内に位置しているが、対物光学部の一部は第一空間と第二空間を分ける隔壁に形成された開口を通って第一空間内に延びており、対物光学部と隔壁の間はシール部材によってシールされており、
   対物光学部は、複数の対物レンズが取り付け可能な回転台と、回転台を回転可能に支持し、複数の貫通穴を有している支持部とを有し、前記隔壁と回転台の間は摺動可能なシール部材によってシールされており、対物レンズは複数のレンズ群を含み、複数のレンズ群の相互間の空間が前記支持部の貫通穴を介して第二空間の空間と通気可能である、培養観察装置。
3. 請求項１または２において、シール部が蛇腹で構成されている、培養観察装置。
4. 請求項３において、蛇腹が弾性部材で構成されている、培養観察装置。
5. 請求項２において、対物レンズは、複数のレンズと、レンズを保持する複数のレンズ枠と、レンズ枠を収容して保持する筒体とを有し、複数のレンズ枠の少なくとも一つは径方向に延びている貫通穴を有し、筒体は、レンズ枠の貫通穴と第二空間とを連絡する流路を有している、培養観察装置。
6. 請求項２において、対物レンズは、複数のレンズと、レンズを保持する複数のレンズ枠と、レンズ枠を収容して保持する筒体とを有し、複数のレンズ枠の少なくとも一つは径方向に延びている貫通穴を有し、筒体は、内筒と、内筒を収容する外筒とに分かれており、内筒の内側のレンズ枠の後端部に空枠が収容されており、筒体の流路は筒体の後端部に延びており、外筒の溝と、レンズ枠と内筒と空枠のそれぞれの径方向に延びている貫通穴とが、対物レンズの後端部の開口を介して第二空間と通気可能になっている、培養観察装置。
7. 培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置であり、
   培養細胞を培養するための培養装置と、
   培養細胞の拡大像を観察するための顕微鏡とを備えており、
   培養観察装置は、細胞の培養に適した環境に制御される第一空間と、第一空間に比べて低湿度に制御される第二空間とを有し、
   顕微鏡は対物レンズを含む対物光学部を有し、対物光学部は主に第二空間内に位置しているが、対物光学部の一部は第一空間と第二空間を分ける隔壁に形成された開口を通って第一空間内に延びており、対物光学部と隔壁の間はシール部材によってシールされており、
   対物レンズは、複数のレンズ群と、複数のレンズ群を収容して保持する筒体とを有し、各レンズ群は、レンズと、これを保持するレンズ枠で構成され、複数のレンズ枠の少なくとも一つは径方向に延びている貫通穴を有し、複数のレンズ群の相互間の空間が貫通穴を介して第二空間の空間と通気可能であり、筒体は、内筒と、内筒を収容する外筒とに分かれており、内筒の内側のレンズ枠の後端部に空枠が収容されており、筒体の流路は筒体の後端部に延びており、外筒の溝と、レンズ枠と内筒と空枠のそれぞれの径方向に延びている貫通穴とが、対物レンズの後端部の開口を介して第二空間と通気可能になっている、培養観察装置。
8. 請求項１または２または７において、対物レンズの複数のレンズ群の相互間の空間内の湿気を除去する乾燥手段を備えている、培養観察装置。
9. 請求項８において、乾燥手段は、乾燥ガスを循環させる循環装置を備えている、培養観察装置。
10. 請求項９において、循環装置は、乾燥ガス供給部と、乾燥ガス供給部から供給される乾燥ガスを対物レンズの複数のレンズ群の相互間の空間に供給するための供給流路とを有している、培養観察装置。
11. 請求項８において、乾燥手段は、湿気を吸収する乾燥剤を収容する乾燥剤収容部と、乾燥剤収容部の内部空間と対物レンズの複数のレンズ群の相互間の空間とを連絡する連絡流路とを有している、培養観察装置。
12. 請求項８において、乾燥手段は、培養装置の第二空間内に置かれる乾燥剤である、培養観察装置。
13. 請求項８において、乾燥手段は、培養装置の第二空間内の湿気を液体に変える液化手段と、液化手段において生じた液体を第二空間の外に排出するための排出流路とを備えている、培養観察装置。
14. 請求項１３において、排出流路を通って排出された液体を気化させる気化手段をさらに備えている、培養観察装置。

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