JP5530051B2 - 対物レンズ用ガイド装置および対物レンズユニット - Google Patents

Description

本発明は、対物レンズ用ガイド装置および対物レンズユニットに関するものである。

従来、実験小動物等の体内の観察の際に、その都度行われていた位置合わせ作業を不要とするために、対物レンズを挿入して位置決め可能な対物レンズ挿入具を観察対象である実験小動物の表皮に固定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１２１９４７号公報

しかしながら、特許文献１の対物レンズ挿入具では、観察対象である実験小動物の体内における観察位置が一旦確定した後には、該対物レンズ挿入具を観察対象に固定することにより、対物レンズの着脱を繰り返しても、同一位置に位置決めして観察することができるが、観察位置を探している過程においては、その都度、焦点位置合わせを行う必要がある。また、対物レンズの先端に設けられた細径先端部を生体内に挿入して臓器等の表面を観察する場合に、細径先端部の先端面は生体内に挿入されて外から見えないので、臓器等の表面との位置関係を正確に把握することができず、試行錯誤により臓器等の表面に焦点位置合わせを行わなければならないという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、観察位置が確定していない状態で、観察対象物に対して適正な位置に細径先端部の先端面を容易に配置することができ、簡易かつ迅速に観察対象部位の画像を取得することを可能にする対物レンズ用ガイド装置および対物レンズユニットを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、細径先端部を有する対物レンズに固定される支持部と、該支持部に対して光軸方向に移動可能に設けられる中間部材と、該中間部材に着脱可能に取り付けられ前記細径先端部を収容する筒状部とを備え、前記支持部が、前記中間部材を光軸方向に移動させることで前記対物レンズの焦点位置と前記筒状部の先端とが一致するように前記筒状部の先端を前記細径先端部の先端面よりも前方位置に配置する対物レンズ用ガイド装置を提供する。

本発明によれば、対物レンズ用ガイド装置を対物レンズに固定することにより、細径先端部を収容する筒状部の先端が細径先端部の先端面よりも前方位置に配置されるので、実験小動物等の観察対象の体内に筒状部および細径先端部を挿入すると、体内の観察対象部位表面に最初に筒状部の先端が突き当たる。筒状部は、支持部によって光軸方向に移動可能に支持されているので、筒状部の先端と細径先端部の先端面とを所定の距離に設定しておくことにより、筒状部の先端を観察対象部位表面に突き当てるだけで、細径先端部の先端面を観察対象部位表面に対して適正な距離に配置することができる。これにより、観察対象部位に簡易かつ迅速に焦点位置合わせを行って、鮮明な画像を取得することが可能となる。

また、上記発明においては、観察対象である実験小動物等の生体内に挿入されて生体等と接触した筒状部のみを交換することができる。したがって、筒状部を使い捨てにすることで、感染や汚染等を防止し、洗浄の手間を省くことができる。

上記発明においては、前記筒状部の先端開口を閉塞するように配置される透明部材を備えることとしてもよい。
観察対象部位が臓器等の柔らかい材質のものである場合に、先端開口が開放されていると、観察対象部位が筒状部の先端開口から入り込んでしまい、作動距離が確保できないことになる。このように構成することで、筒状部の先端が観察対象部位に突き当たると、先端開口を閉塞する位置に配置される透明部材が観察対象部位表面に密着させられてこれを押さえるので、観察対象部位表面が平坦に維持されて適正な作動距離が確保される。これにより、筒状部の先端を突き当てるだけで、対物レンズの焦点位置を所望の観察対象部位に合致させ、簡易かつ迅速に鮮明な画像を取得することができる。

また、上記発明においては、前記透明部材が、筒状部の先端開口に被せられるフィルム部材からなることとしてもよい。また、前記透明部材が、前記筒状部の先端開口に固定されるカバーガラスからなることとしてもよい。

また、上記発明においては、前記筒状部に、該筒状部を観察対象に固定する固定部材が設けられていることとしてもよい。
このようにすることで、経時的に観察する部位が決定した後には、固定部材の作動により筒状部を観察対象に固定することで、観察対象の同一位置を経時観察することが可能となる。

また、上記発明においては、前記筒状部の内側に液体を供給する給液装置を備えることとしてもよい。このようにすることで、対物レンズを液浸対物レンズにすることが可能となる。そして、給液装置の作動により筒状部の内側に液体が供給されるので、細径先端部と筒状部との間の空間が液体で満たされ、高い開口数を確保して明るい画像を取得することが可能となる。
また、本発明は、細径先端部を有する対物レンズと、上記いずれかの対物レンズ用ガイド装置とを備える対物レンズユニットを提供する。

本発明によれば、観察位置が確定していない状態で、観察対象物に対して適正な位置に細径先端部の先端面を容易に配置することができ、簡易かつ迅速に観察対象部位の画像を取得することを可能にするという効果を奏する。

以下、本発明の第１の実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１および対物レンズユニット３０について、図１を参照して説明する。
本実施形態に係る対物レンズユニット３０は、細径先端部３を有する対物レンズ２と、該対物レンズ２に取り付けられる対物レンズ用ガイド装置１とを備えている。本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１は、図１に示されるように、細径先端部３を有する対物レンズ２に取り付けられる装置であって、対物レンズ２に固定される支持部４と、細径先端部３を収容する筒状部５とを備えている。

前記支持部４は、前記対物レンズ２の外面に嵌合する嵌合部６と、該嵌合部６を対物レンズ２の外面に嵌合させた状態で対物レンズ２の外面を半径方向に押圧することにより支持部４を対物レンズ２に固定する止めネジ７と、対物レンズ２の先端側に配置される雌ネジ部８とを備えている。

前記筒状部５は、前記対物レンズ２の細径先端部３を収容する円筒状の部材であって、先端に開口部９を有し、後端に前記支持部４の雌ネジ部８に締結される雄ネジ部１０を有している。これにより、筒状部５をその中心軸線回りに回転させると、雌ネジ部８と雄ネジ部１０との締結によって支持部４に対して筒状部５が中心軸線に沿う方向に微小移動させられるようになっている。

また、筒状部５は、好ましくは、透明な材質により構成されている。これにより、該筒状部５内に収容された対物レンズ２の細径先端部３の位置を外部から確認することができる。
支持部４と筒状部５との間には、両者を適当な相対回転位置で固定するための止めネジ１１が設けられている。

このように構成された本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１によれば、支持部４の嵌合部６を対物レンズ２の外面に嵌合させて止めネジ７を絞めることにより、支持部４が対物レンズ２に固定される。この状態で、支持部４の雌ネジ部８に締結されている筒状部５は、対物レンズ２の細径先端部３を収容し、筒状部５の先端５ａは細径先端部３の先端面３ａよりも前方に配置される。

そして、支持部４と筒状部５との間に設けられているもう１つの止めネジ１１を緩めることにより、支持部４に対して筒状部５をその軸線回りに回転させることが可能となる。筒状部５はその雄ネジ部１０を支持部４の雌ネジ部８に締結させているので、筒状部５を支持部４に対して軸線回りに回転させると、ネジ部８，１０のリードによって定まる量だけ筒状部５が支持部４に対して光軸に沿う方向に変位させられる。そして、止めネジ１１を締めることにより、筒状部５を支持部４に対して所定の位置に固定することができる。

対物レンズ２の作動距離は予め設定されているので、筒状部５の先端５ａと細径先端部３の先端面３ａとの距離を予め調節しておくことにより、観察対象に筒状部５の先端５ａを突き当てたときの対物レンズ２の焦点位置を予め設定しておくことができる。すなわち、対物レンズ２の焦点位置を筒状部５の先端５ａ位置に一致させておくことにより、筒状部５の先端５ａが突き当たった観察対象表面に焦点を合わせることができる。また、対物レンズ２の焦点位置を筒状部５の先端５ａ位置よりも前方に配置しておくことにより、筒状部５の先端５ａが突き当たった観察対象表面よりも深い位置に焦点を合わせることができる。

このようにすることで、細径先端部３を収容した筒状部５を実験小動物等の観察対象の体内に挿入し、体内に存在する臓器等の観察対象部位に筒状部５の先端５ａを突き当てるだけで、該筒状部５の先端５ａに対して予め定められた位置に焦点位置を固定することができる。したがって、観察対象部位を探す際に、その都度、焦点位置合わせを行うことを不要として、迅速に鮮明な画像を取得することができる。

なお、本実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置１は、筒状部５の先端５ａの開口部９が開放されたものを例示したが、観察対象部位が比較的柔らかい場合には、先端５ａの開口部９内に観察対象部位表面が盛り上がって入り込むため、所望の位置に焦点位置を配置することができなくなる場合がある。そこで、図２に示されるように、筒状部５の先端５ａの開口部９を閉塞するように、透明なフィルム部材１２を被せ、開口部９に張るように配置する。これにより、観察時には観察対象部位表面にフィルム部材１２を密着させて押さえ、盛り上がりを防止することができる。フィルム部材１２は、輪ゴムあるいは熱収縮チューブ１３等により、簡易に筒状部５に固定することができる。

また、図３に示されるように、フィルム部材１２に代えて、カバーガラス１４を筒状部５の先端５ａの開口部９に固定してもよい。このようにすることで、フィルム部材１２よりも高い剛性を持たせ、観察対象部位の表面をより平坦に維持することができる。この場合に、カバーガラス１４をあまり厚く構成できないので、強度の高いサファイアガラスを用いることが好ましい。

また、本実施形態において、図４に示されるように、例えば、シリンジ１５と、チューブ１６とからなる液体供給装置１７を支持部４に接続し、筒状部５内に液体を供給することとしてもよい。この場合に、細径先端部３の先端面３ａと観察対象部位との間に水、エマルジョンオイル等の液体を満たすことにより液浸対物レンズを構成し、開口数を向上して、より明るい画像を取得することが可能となる。特に、液体として水を用いることが好ましい。

なお、チューブ１６を支持部４に固定することで、支持部４に対して筒状部５を回転させて、その光軸方向位置を調節する際にチューブ１６を移動させずに済むので、チューブ１６の取り回しが簡単である。これに代えて、チューブ１６を可動チューブとし、筒状部５に固定することにしてもよい。図中、符号１７は、支持部４と対物レンズ２との間および支持部４と筒状部５との間から液体が漏れるのを防止するシール部材である。

また、本実施形態においては、筒状部５を一体に構成したが、これに代えて、図５に示されるように、対物レンズ２の細径先端部３を収容する筒状部５と支持部４に接続する中間部材１８とに分割し、中間部材１８に対して筒状部５を着脱可能に設けることとしてもよい。このようにすることで、中間部材１８に取り付けられた筒状部５により細径先端部３が覆われ、細径先端部３を観察対象である実験小動物等の生体内に挿入したときに、筒状部５のみが生体に接触する。したがって、観察後には、中間部材１８から筒状部５を取り外して、交換することにより、常に、清浄な状態の筒状部５によって細径先端部３を被覆し、感染や汚染等の発生を未然に防止することができる。

また、図６に示されるように、筒状部５の先端５ａに設けたカバーガラス１４に代えて、筒状部５の先端５ａの開口部９を閉塞するように被せられる透明なフィルム部材１２を採用してもよい。このようにすることで、中間部材１８から筒状部５を取り外した状態でフィルム部材１２を着脱することができ、作業性を向上することができる。

また、本実施形態においては、支持部４に設けた雌ネジ部８に筒状部５または中間部材１８に設けた雄ネジ部１０を締結することで、筒状部５または中間部材１８を支持部４に対して回転させることにより、筒状部５または中間部材１８を光軸に沿う方向に移動させることとしたが、これに代えて、図７に示されるように、コイルスプリング１９により、筒状部５を支持部４に対して光軸に沿って後退する方向に付勢しておき、支持部４に締結した押しネジ２０によって筒状部５に設けたテーパ面２１を押圧することにより、コイルスプリング１９の付勢力に抗して筒状部５を前進させる構造を採用してもよい。

また、支持部４の対物レンズ２への固定を止めネジ７により構成したが、これに代えて、図７に示されるように、ボール２２とスプリング２３とを有するプレスフィットプランジャ等の固定手段を設けることにしてもよい。このようにすることで、支持部４の嵌合部６を対物レンズ２に嵌合させると、ボール２２がスプリング２３の付勢力によって、対物レンズ２外面に設けた孔２４に係合するので、対物レンズ２に対物レンズ用ガイド装置１をワンタッチで固定することができる。

さらに、図８に示されるように、中間部材１８に着脱可能に取り付ける方式の筒状部５の周囲にシート状部材２５を設けることにしてもよい。このシート状部材２５は、生体適合性のある材質により構成され、例えば、針と糸により、観察対象である実験小動物等の表皮に縫いつけることができるようになっている。

このようにすることで、観察対象部位が確定するまでは、シート状部材２５を表皮に縫いつけることなく、筒状部５を自由に移動可能として、作業性を向上することができる。また、観察対象部位が確定した後は、シート状部材２５を表皮に縫いつけて筒状部５を固定することで、同一箇所を継続的に観察することが可能となる。

この場合において、筒状部５を中間部材１８に着脱可能に取り付けているので、観察対象部位が確定して、シート状部材２５が表皮に縫いつけられた後には、中間部材１８から筒状部５を取り外して、筒状部５を観察対象である実験小動物に取り付けた状態に残すことができる。筒状部５は、細径先端部３を被覆するだけの極めて軽い部材であるため、取り付けた状態に残しても、実験小動物等の自由な活動が制限されず、実験小動物等に正常な活動を行わせながら、経時的に観察することができる。

本発明の一実施形態に係る対物レンズ用ガイド装置および対物レンズを示す縦断面図である。 図１の対物レンズ用ガイド装置の第１の変形例を示す縦断面図である。 図１の対物レンズ用ガイド装置の第２の変形例を示す縦断面図である。 図１の対物レンズ用ガイド装置の第３の変形例を示す縦断面図である。 図１の対物レンズ用ガイド装置の第４の変形例を示す縦断面図である。 図１の対物レンズ用ガイド装置の第５の変形例を示す縦断面図である。 図１の対物レンズ用ガイド装置の第６の変形例を示す縦断面図である。 図１の対物レンズ用ガイド装置の第７の変形例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 対物レンズ用ガイド装置
２ 対物レンズ
３ 細径先端部
３ａ 先端面
４ 支持部
５ 筒状部
５ａ 先端
９ 開口部（先端開口）
１２ フィルム部材（透明部材）
１４ カバーガラス
１７ 液体供給装置（給液装置）
１８ 中間部材
２５ シート状部材（固定部材）
３０ 対物レンズユニット

Claims (9)

1. 細径先端部を有する対物レンズに固定される支持部と、該支持部に対して光軸方向に移動可能に設けられる中間部材と、該中間部材に着脱可能に取り付けられ前記細径先端部を収容する筒状部とを備え、
   前記支持部は、前記中間部材を光軸方向に移動させることで前記対物レンズの焦点位置と前記筒状部の先端とが一致するように、前記筒状部の先端を前記細径先端部の先端面よりも前方位置に配置する対物レンズ用ガイド装置。
2. 前記筒状部が、使い捨て可能である請求項１に記載の対物レンズ用ガイド装置。
3. 前記筒状部の先端開口を閉塞するように配置される透明部材を備える請求項１に記載の対物レンズ用ガイド装置。
4. 前記透明部材が、筒状部の先端開口に被せられるフィルム部材からなる請求項３に記載の対物レンズ用ガイド装置。
5. 前記透明部材が、前記筒状部の先端開口に固定されるカバーガラスからなる請求項３に記載の対物レンズ用ガイド装置。
6. 前記筒状部に、該筒状部を観察対象に固定する固定部材が設けられている請求項１から請求項５のいずれかに記載の対物レンズ用ガイド装置。
7. 前記筒状部の内側に液体を供給する給液装置を備える請求項１から請求項６のいずれかに記載の対物レンズ用ガイド装置。
8. 前記筒状部が、透明な材質により構成されている請求項１から請求項７のいずれかに記載の対物レンズ用ガイド装置。
9. 細径先端部を有する対物レンズと、
   請求項１から請求項８のいずれかに記載の対物レンズ用ガイド装置とを備える対物レンズユニット。

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