JP4928638B2

JP4928638B2 - 顕微鏡

Info

Publication number: JP4928638B2
Application number: JP2011031802A
Authority: JP
Inventors: 敦宏土屋
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2020-07-17
Also published as: JP2011095782A

Description

本発明は、対物レンズを上下動してフォーカスを行う対物レンズ上下動式の顕微鏡に関するものである。

従来、顕微鏡として、鏡基の胴部に対して試料ステージを固定するとともに、対物レンズを取り付けたレボルバを光軸方向に移動自在にし、焦準ハンドルとレボルバとを焦準機構を介して連結させ、焦準ハンドルを回転させることで、対物レンズを光軸方向に上下動させてフォーカスを行う対物レンズ上下動式のものが知られている。

一方、顕微鏡により観察する試料の種類は多様化しており、細胞のような極めて薄い試料から小動物の脳のように十分な厚みのある試料まで幅広く観察できることが望まれている。

このような要望に対し、特開平６−５１２０５号公報に開示されるように、対物レンズを固定した投光管部と鏡柱との間に鏡柱アダプタを設けて、投光管部の高さ方向の位置を変更し、対物レンズとステージとの間の距離を調整できるようにしたものがある。

ところが、このように構成のものは、レボルバが投光管部に固定された対物レンズ固定式のものであるため、鏡柱アダプタを使用してレボルバの高さ位置を変更して対物レンズとステージとの間の距離を調整した状態では、対物レンズを上下動させてフォーカスを行うことができないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、対物レンズとステージとの間の距離調整と、対物レンズの高さ位置を基準にしたフォーカスを行うことができる対物レンズ上下動式の顕微鏡を提供することを目的とする。

本発明の顕微鏡は、ベース部に対して直立して形成された胴部を有するフレームと、透過照明光を発する透過照明用光源と、前記ベース部の上方で前記透過照明光の光路上に配置されるコンデンサレンズと、前記コンデンサレンズを保持するコンデンサホルダーと、前記コンデンサホルダーの上方に固定され、標本を載置するステージと、前記コンデンサホルダーの下方で、かつ、前記フレームのベース部の上方に固定され、該コンデンサホルダーを固定するコンデンサホルダー座と、前記透過照明光の光軸方向に上下動させてフォーカスを行う対物レンズと、を具備し、前記コンデンサホルダーを外し、前記コンデンサホルダーの上方に固定されたステージを前記コンデンサホルダー座に直接固定可能にして前記ステージの高さ位置を調整可能にしたことを特徴としている。

本発明によれば、ステージの高さ位置を低く設定することができ、対物レンズとの距離を十分取ることができるので、厚みのある標本についても顕微鏡観察を行うことができ、また、ステージの高さ位置を低くして対物レンズ側の高さは変更ないので、標本観察の際のアイポイントが変わらない状態にできる。

以上述べたように本発明によれば、対物レンズとステージとの間の距離を任意に調整できるととともに、このときの対物レンズの高さ位置を基準にして対物レンズを上下動するフォーカスを行うことができる対物レンズ上下動式の顕微鏡を提供できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に従い説明する。

図１（ａ）（ｂ）乃至図３（ａ）（ｂ）は、本発明が適用される対物レンズ上下動式の顕微鏡の概略構成を示している。

１は顕微鏡フレームで、この顕微鏡フレーム１は、水平方向のベース部１ａと、このベース部１ａに対し直立して形成された胴部１ｂからなるＬ字型形状をなしている。

顕微鏡フレーム１の胴部１ｂ下部の背面には、透過照明用光源用のランプハウス２が配置されている。このランプハウス２は、透過照明用光源からの透過照明光を発するもので、この透過照明光をベース部１ａ内部で反射させ、ベース部１ａ上面の出射窓部１ｃより後述する対物レンズ１１の光軸に沿って上方に出射するようにしている。

顕微鏡フレーム１のベース部１ａには、ステージ受け部３が設けられている。このステージ受け部３は、ベース部１ａ上面に固定されたコンデンサホルダー座３０１、コンデンサホルダー３０２およびステージ３０３を有している。

コンデンサホルダー座３０１は、上面にコンデンサホルダー３０２の固定用ねじ穴３０１ａおよびステージ３０３の固定用ねじ穴３０１ｂを有している。コンデンサホルダー３０２は、出射窓部１ｃより出射される透過照明光の光路上に配置されるコンデンサレンズ４を保持するもので、コンデンサホルダー座３０１上の固定用ねじ穴３０１ａに対応する固定用穴部３０２ａおよびステージ３０３の固定用ねじ穴３０２ｂを有し、固定用穴部３０２ａを介してコンデンサホルダー座３０１上の固定用ねじ穴３０１ａにねじ５をねじ込むことで、コンデンサホルダー座３０１上に固定されている。ステージ３０３は、標本６を載置するもので、コンデンサホルダー３０２の固定用ねじ穴３０２ｂ（またはコンデンサホルダー座３０１固定用ねじ穴３０１ｂ）に対応する固定用穴部３０３ａを有し、固定用穴部３０３ａを介してコンデンサホルダー３０２の固定用ねじ穴３０２ｂにねじ７をねじ込むことで、コンデンサホルダー３０２上に固定されている。

この場合、図１に示すステージ受け部３は、コンデンサホルダー座３０１上にコンデンサホルダー３０２を介してステージ３０３を固定するようにしているが、図２に示すようにコンデンサホルダー３０２を取り外してステージ３０３の固定用穴部３０３ａを介してコンデンサホルダー座３０１の固定用ねじ穴３０１ｂにねじ７をねじ込むことにより、ステージ３０３をコンデンサホルダー座３０１上に直接固定することもできる。また、ステージ３０３は、コンデンサホルダー３０２への固定部と反対側の端部をベース部１ａ面に直立して設けられた支柱２８により支持されている。この場合、支柱２８は、ねじ込み可能な２本の分割支柱２８ａ、２８ｂにより構成されたもので、図２に示すようにステージ３０３をコンデンサホルダー座３０１上に直接固定する場合は、一方の分割支柱２８ｂを切り離して、この時のステージ３０３の高さに対応した長さの他方の分割支柱２８ａによりステージ３０３を支持するようになっている。

なお、ステージ３０３は、操作摘み８ａ、８ｂを有し、これら操作摘み８ａ、８ｂを回転操作することで、標本６をＸＹ方向に移動できるようになっている。

顕微鏡フレーム１の胴部１ｂの正面には、上下方向に沿って図示しないガイド部が形成され、このガイド部に沿って対物アーム９が上下動可能に設けられている。この対物アーム９は、ガイド部に沿って上下動される摺動部９０１とレボルバ保持部９０２を有している。摺動部９０１は、図示しないガイド部にねじ１０により取り付けられるもので、上方端部には、レボルバ保持部９０２を連結固定するための固定用穴部９０１ａを有している。レボルバ保持部９０２は、顕微鏡フレーム１のベース部１ａと平行な水平部９０２ａを有し、この水平部９０２ａに対物レンズ１１を取り付けたレボルバ１２を保持している。この場合、水平部９０２ａに対して着脱可能にしている。また、レボルバ保持部９０２は、摺動部９０１の固定用穴部９０１ａに対応する固定用ねじ穴９０２ｂを有し、固定用穴部９０１ａを介して固定用ねじ穴９０２ｂにねじ１３をねじ込むことで、摺動部９０１に連結固定されている。

この場合、図１に示す対物アーム９は、摺動部９０１に直接レボルバ保持部９０２を固定するようにしているが、図３に示すように摺動部９０１とレボルバ保持部９０２の間にアダプタ１４を介在させることで、対物アーム９の上下方向の長さを変更して、対物レンズ１１のステージ３０３面からの高さ位置を調整することができる。ここで、アダプタ１４は、一方端部に摺動部９０１の固定用穴部９０１ａに対応する固定用ねじ穴１４ａを有するとともに、他方端部にレボルバ保持部９０２の固定用ねじ穴９０２ｂに対応する固定用穴部１４ｂを有したもので、摺動部９０１の固定用穴部９０１ａを介して固定用ねじ穴１４ａにねじ１５をねじ込み、固定用穴部１４ｂを介してレボルバ保持部９０２の固定用ねじ穴９０２ｂにねじ１６をねじ込むことで、摺動部９０１とレボルバ保持部９０２の間に介在される。

なお、このようなアダプタ１４を複数個使用すれば、さらに対物アーム９の上下方向の長さを大きくでき、対物レンズ１１のステージ３０３面からの高さ位置を調整できる。

一方、顕微鏡フレーム１の胴部１ｂ上方には、胴部アダプタ１７を介して落射投光管１８が配置されている。落射投光管１８には、落射照明用光源用のランプハウス１９、接眼レンズ２０を有する接眼鏡筒２１およびキューブユニット２２が設けられている。

ランプハウス１９は、落射照明用光源からの落射照明光を発するもので、この落射照明光をキューブユニット２２で反射させ、対物レンズ１１の光軸に沿って出射するようにしている。キューブユニット２２は、図示しない複数のキューブが収容され、これらキューブを検鏡法に応じて選択的に光路上に位置させることができるようになっている。接眼レンズ２０は、ステージ３０３上の標本像を目視観察するもので、ランプハウス２の透過照明用光源を用いた透過観察では、コンデンサレンズ４を通り標本６を透過された光が対物レンズ１１、キューブユニット２２を介して入射され、また、ランプハウス１９の落手照明用光源を用いた落射観察では、対物レンズ１１を介して標本６に照射されるとともに、反射された光が対物レンズ１１、キューブユニット２２を介して入射されるようになっている。

胴部アダプタ１７は、落射投光管１８の高さ位置を調整するもので、上下方向に貫通した穴部１７１を複数個有し、穴部１７１の上側開口部には、固定用ねじ部１７１ａを、下側開口部には、固定用穴部１７１ｂをそれぞれ形成しており、この固定用穴部１７１ｂを介して胴部１ｂ上面のねじ穴にねじ２３をねじ込むことで胴部１ｂ上に固定され、また、落射投光管１８側からの長ねじ２４を固定用ねじ部１７１ａにねじ込みことで、落射投光管１８にも固定されている。

この場合、図１では、顕微鏡フレーム１の胴部１ｂと落射投光管１８との間に１個の胴部アダプタ１７を介在させているが、図３に示すように複数個（図示例では２個）の胴部アダプタ１７を直列に介在させることで、落射投光管１８の高さ位置を変更することができる。この場合、これら胴部アダプタ１７のうち、下側の胴部アダプタ１７は、固定用穴部１７１ｂを介して胴部１ｂ上面のねじ穴にねじ２５をねじ込むことで胴部１ｂ上に固定され、胴部アダプタ１７同士は、上方に位置する胴部アダプタ１７の固定用穴部１７１ｂを介して下方の胴部アダプタ１７の固定用ねじ部１７１ａにねじ２６をねじ込むことで固定され、上側の胴部アダプタ１７は、落射投光管１８側からの長ねじ２４を固定用ねじ部１７１ａにねじ込むことで、落射投光管１８に固定される。

なお、図面中２７は、焦準ハンドルで、この焦準ハンドル２７を回転操作することで顕微鏡フレーム１の胴部１ｂ内部に設けられた図示しない焦準機構を介して対物アーム９が図示しないガイド部に沿って上下動される。

このような構成において、まず、標本６として細胞のような極めて薄いものを顕微鏡観察をする場合は、図１に示すように、顕微鏡フレーム１のベース部１ａ上にコンデンサホルダー座３０１、コンデンサホルダー３０２およびステージ３０３を配置し、また、対物アーム９は、摺動部９０１とレボルバ保持部９０２を直接固定するとともに、顕微鏡フレーム１の胴部１ｂと落射投光管１８との間に１個の胴部アダプタ１７を介在させる。

この状態から、ステージ３０３上の標本像を透過観察する場合、ランプハウス２の透過照明用光源からの透過照明光は、ベース部１ａ内部で反射して、ベース部１ａ上面の出射窓部１ｃより出射され、コンデンサレンズ４を通り標本６を透過して対物レンズ１１、キューブユニット２２を介して接眼レンズ２０に入射され、標本観察が行われる。また、落射観察の場合は、ランプハウス１９の落手照明用光源からの落射照明光は、キューブユニット２２で反射し、対物レンズ１１を介して標本６に照射されるとともに、反射された光が対物レンズ１１、キューブユニット２２を介して接眼レンズ２０に入射され、標本観察が行われる。

この場合、焦準ハンドル２７を回転操作して図示しない焦準機構を介して対物アーム９とともに対物レンズ１１をガイド部に沿って上下動させることによりフォーカスを行うことができる。

次に、標本６として厚みのあるものを顕微鏡観察をする場合、図２に示すように、コンデンサホルダー３０２を取り外してステージ３０３をコンデンサホルダー座３０１上に直接固定させる。この場合、支柱２８の上部の分割支柱２８ｂを切り離して、下部の分割支柱２８ａのみによりステージ３０３を支持するようになる。

このようにすれば、ステージ３０３の高さ位置を低く設定することができ、対物レンズ１１との距離を十分取ることができるので、厚みのある標本６についても顕微鏡観察を行うことができる。この場合の顕微鏡観察は、落射観察のみを行うことができ、また、焦準ハンドル２７を回転操作することにより対物レンズ１１を上下動可能にしたフォーカスを行うことができる。

また、ステージ３０３の高さ位置を低くして対物レンズ１１側の高さは変更ないので、標本観察の際のアイポイントが変わることがなく、楽な姿勢での顕微鏡観察を実現できる。

次に、標本６として、厚みのあるものを顕微鏡観察をする場合、図３に示すように摺動部９０１とレボルバ保持部９０２の間にアダプタ１４を介在させて、対物アーム９の上下方向の長さを変更して、対物レンズ１１のステージ３０３面からの高さ位置を調整し、同時に、顕微鏡フレーム１の胴部１ｂと落射投光管１８との間に介在される胴部アダプタ１７を複数個（図示例では２個）にして、落射投光管１８の高さ位置も変更する。

このようにすれば、対物アーム９の上下方向の長さを変更することで、対物レンズ１１のステージ３０３面からの高さ位置を高く設定でき、これに合わせて落射投光管１８の高さ位置も変更できる。また、焦準ハンドル２７を回転操作することにより対物レンズ１１は、この時の高さ位置を基準にして上下動可能にしたフォーカスを行うことができる。つまり、このようにしても、ステージ３０３と対物レンズ１１との距離を十分取ることができるので、小動物の脳のような十分に厚みのある標本６についても顕微鏡観察を行うことができる。この場合の顕微鏡観察は、落射観察、透過観察ともに行うことができる。

なお、上述では、ステージ３０３の高さ位置を低く設定する場合と、対物アーム９の上下方向の長さを変更して対物レンズ１１のステージ３０３面からの高さ位置を高く設定する場合を分けて説明したが、ステージ３０３の高さ位置を低く設定すると同時に、対物アーム９の上下方向の長さを変更して対物レンズ１１のステージ３０３面からの高さ位置を高く設定するようにしてもよい。こうすれば、さらにステージ３０３と対物レンズ１１との距離を十分大きく取ることが可能になる。

本発明の一実施の形態の概略構成を示す図。一実施の形態のステージ位置を低く設定する場合の概略構成を示す図。一実施の形態の対物レンズの位置を高く設定する場合の概略構成を示す図。

１…顕微鏡フレーム
１ａ…ベース部
１ｂ…胴部
１ｃ…出射窓部
２…ランプハウス
３…ステージ受け部
３０１…コンデンサホルダー座
３０１ａ、３０１ｂ…固定用ねじ穴
３０２…コンデンサホルダー
３０２ａ…固定用穴部
３０２ｂ…固定用ねじ穴
３０３…ステージ
３０３ａ…固定用穴部
４…コンデンサレンズ
５、７、１０、１３、１５、１６、２３〜２６…ねじ
６…標本
８ａ，８ｂ…操作摘み
９…対物アーム
９０１…摺動部
９０１…レボルバ保持部
９０１ａ…固定用穴部
９０２…レボルバ保持部
９０２ａ…水平部
９０２ｂ…固定用ねじ穴
１１…対物レンズ
１２…レボルバ
１４…アダプタ
１４ａ…固定用ねじ穴
１４ｂ…固定用穴部
１７…胴部アダプタ
１７１…穴部
１７１ａ…固定用ねじ穴
１７１ｂ…固定用穴部
１８…落射投光管
１９…ランプハウス
２０…接眼レンズ
２１…接眼鏡筒
２２…キューブユニット
２７…焦準ハンドル
２８…支柱
２８ｂ…分割支柱
２８ａ…分割支柱

Claims

ベース部に対して直立して形成された胴部を有するフレームと、
透過照明光を発する透過照明用光源と、
前記ベース部の上方で前記透過照明光の光路上に配置されるコンデンサレンズと、
前記コンデンサレンズを保持するコンデンサホルダーと、
前記コンデンサホルダーの上方に固定され、標本を載置するステージと、
前記コンデンサホルダーの下方で、かつ、前記フレームのベース部の上方に固定され、該コンデンサホルダーを固定するコンデンサホルダー座と、
前記透過照明光の光軸方向に上下動させてフォーカスを行う対物レンズと、
を具備し、
前記コンデンサホルダーを外し、前記コンデンサホルダーの上方に固定されたステージを前記コンデンサホルダー座に直接固定可能にして前記ステージの高さ位置を調整可能にしたことを特徴とする顕微鏡。
前記対物レンズを有するとともに、前記フレームの胴部に沿って上下動可能に設けられ、前記胴部に沿った上下動により前記対物レンズによるフォーカスを可能にした対物アームとを具備したことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
前記対物アームのうち前記対物レンズの光軸方向に沿った部分の長さを変更可能とし、前記対物レンズの高さ位置を調整可能にすることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。