JP5230895B2 - 顕微鏡観察装置 - Google Patents
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Description
この顕微鏡観察装置は、スプリング緩衝機構を有する対物レンズを備えている。スプリング緩衝機構は、対物レンズの先端が外力によって押圧されたときに、外力に倣って対物レンズの先端を変位させる機構である。このスプリング緩衝機構を採用することにより、作動距離(WD:Working Distance)が短い対物レンズを用いて、スライドガラス上に配置されカバーガラスによって覆われた試料を観察する場合に、誤ってカバーガラスに対物レンズの先端が接触してしまっても、カバーガラスや試料に損傷を与えることを回避できる利点がある。
さらに、対物レンズにスプリング緩衝機構を備える場合には、可動部を防水構造とする必要があり、構造が複雑になって、さらに大径化および高コスト化するという不都合が考えられる。
本発明は、生体内に挿入して使用される小径の対物レンズユニットを着脱可能に装着する対物レンズ装着部と、該対物レンズ装着部を光軸方向に沿って移動可能に支持する装置本体と、該装置本体と前記対物レンズ装着部との間に配置され、装置本体に対して対物レンズ装着部を対物レンズユニットの先端方向に向けて付勢する付勢手段と、突き当たることにより前記対物レンズユニットの先端方向への一定以上の変位を規制する手段とを備える顕微鏡観察装置を提供する。
このようにすることで、光源からの光が結像レンズによって平行光にされた位置において対物レンズユニットを装置本体に着脱することができる。したがって、無限遠の光学系を有する通常の対物レンズユニットを取り付けることも可能となる。また、光束が平行光となる領域において対物レンズユニットと装置本体の結像レンズとの光軸に沿う距離を変化させるので、結像関係に影響を与えることがないという利点がある。すなわち、対物レンズユニットが試料の内部において試料と当接することにより装置本体に対して光軸方向に相対的に変位させられても、焦点が合致したままの鮮明な画像を取得し続けることができる。
回り止め機構の作動により、装置本体と対物レンズユニットとの周方向に沿う相対回転が係止されるので、光学部材の相対回転によって装置全体の光学特性が変動することが防止される。また、対物レンズ装着部の着脱機構がネジである場合には、対物レンズ装着部と装置本体との相対回転を係止することにより、対物レンズユニットを対物レンズ装着部に締結する際の作業性を向上することができる。
対物レンズ装着部に装着されている対物レンズユニットの先端が、試料の内部に挿入されていて外部から目視できない状態においても、センサが装置本体に対するレンズ装着部の光軸方向に沿う相対変位を検出することにより、対物レンズユニットの先端が試料等に押し付けられている状態であることを確認することができる。
このようにすることで、対物レンズ装着部に装着した対物レンズユニットの先端が試料によって押圧されても、所定の相対変位量の範囲においては検出されることなく、相対変位が許容される。したがって、付勢手段の付勢力により、対物レンズユニットの先端によって試料を押圧状態としたまま、試料の観察を行うことができる。例えば、試料が脈動する場合には、その脈動に対物レンズユニットを追従させて、ブレのない鮮明な画像による観察を行うことが可能となる。そして、装置本体と対物レンズ装着部との間に所定値以上の相対変位が生じたときに、それを検出することにより、対物レンズユニットや試料に損傷を生じないように保護することができる。
本実施形態に係る顕微鏡観察装置1は、マウス等の実験動物のような生体を試料として、その内部を観察するのに適した装置である。
装置本体2は、本体ケース5と、該本体ケース5に固定されたコリメートユニット6と、該コリメートユニット6によって平行光にされた光を2次元的に走査する光走査部7と、該光走査部7により走査された光を集光して中間像を結像させる瞳投影レンズユニット8と、中間像を結像した光を集光して平行光にする結像レンズユニット9とを備えている。
本実施形態に係る顕微鏡観察装置1を使用するには、まず、装置本体2を支持する図示しないアームを動作させて装置本体2を任意の位置および姿勢に設定する。そして、実験動物のような生体からなる試料Aを切開して、その開口部に対物レンズユニット14の先端15aを挿入していく。そして、所望の位置において装置本体2を固定し、図示しない光源から、例えば、レーザ光のような励起光を供給し、光走査部7を作動させる。
この場合に、対物レンズユニット15の先端15aが試料Aの内部において、比較的固い組織等の何らかの物体に当接すると、対物レンズユニット15の先端15aに押圧力が加わることになる。
このようにすることで、対物レンズユニット15が大きな押圧力によって押圧されても装置本体2に対して相対変位しないので、緩衝機構は作動しない。しかしながら、緩衝機構を作動させないことが好ましい用途には都合がよい。
また、図7および図8に示されるように、対物レンズ装着部3に対して対物レンズユニット15,15Aを着脱する場合、特に、対物レンズユニット15,15Aを締結する場合には、緩衝機構の作動を停止して、対物レンズ装着部3を固定しておいた方が締結作業の作業性がよい。
図10に示される状態においては、鍔部14aがホルダ17に係合しているので、対物レンズユニット15の先端15aには押圧力が作用しておらず、相対変位表示29は、表示窓28から見えないように隠れている。これに対して、対物レンズユニット15の先端15aに押圧力が作用して、コイルスプリング4が圧縮されると、鍔部14aの外面に設けられた相対変位表示29が表示窓28から露出して、外部から目視できるようになる。
1 顕微鏡観察装置
2 装置本体
3 対物レンズ装着部
4 コイルスプリング(付勢手段)
9 結像レンズユニット(結像レンズ)
14 可動側円筒部(第2の円筒部)
15 対物レンズユニット
17 ホルダ(第1の円筒部)
19 長孔(回り止め機構)
20 ボルト(回り止め機構)
21 回り止め機構
25 固定部材
27 マイクロスイッチ(センサ)
29 相対変位表示
Claims (7)
- 生体内に挿入して使用される小径の対物レンズユニットを着脱可能に装着する対物レンズ装着部と、
該対物レンズ装着部を光軸方向に沿って移動可能に支持する装置本体と、
該装置本体と前記対物レンズ装着部との間に配置され、装置本体に対して対物レンズ装着部を対物レンズユニットの先端方向に向けて付勢する付勢手段と、
突き当たることにより前記対物レンズユニットの先端方向への一定以上の変位を規制する手段とを備える顕微鏡観察装置。 - 前記装置本体に、前記対物レンズ装着部において、光源からの光を平行光にする結像レンズを備える請求項1に記載の顕微鏡観察装置。
- 前記装置本体と前記対物レンズ装着部との周方向に沿う相対回転を係止する回り止め機構を備える請求項1または請求項2に記載の顕微鏡観察装置。
- 前記装置本体または対物レンズ装着部のいずれか一方に着脱可能に固定される固定部材を備え、
該固定部材が、前記装置本体または対物レンズ装着部のいずれか一方に固定されたときに、装置本体または対物レンズ装着部の他方に当接して、装置本体に対する対物レンズ装着部の光軸方向に沿う相対変位を係止する請求項1から請求項3のいずれかに記載の顕微鏡観察装置。 - 前記装置本体に対する前記対物レンズ装着部の光軸方向に沿う相対変位が生じたことを検出するセンサを備える請求項1から請求項4のいずれかに記載の顕微鏡観察装置。
- 前記センサが、所定値以上の相対変位が生じたことを検出する請求項5に記載の顕微鏡観察装置。
- 前記装置本体が、光軸に沿って配置される第1の円筒部を備え、
前記対物レンズ装着部が、前記第1の円筒部に、光軸方向に移動可能に嵌合される第2の円筒部を備え、
これら第1の円筒部と第2の円筒部の内、内側に配される円筒部に設けられ、これら円筒部に光軸方向に沿う相対変位が生じたときに外側に配される円筒部の下から露出する相対変位表示を備える請求項1から請求項6のいずれかに記載の顕微鏡観察装置。
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