JP5684020B2 - 正立型イメージング装置 - Google Patents
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Description
そして、上記構成では、試料を保持する試料保持部の上方の観察部によって前記試料保持部の試料を観察する際に、試料保持部の姿勢変更手段によって試料の姿勢を変更する。このとき、焦点位置を保ちながら上下左右に三次元的に試料を回転させることで立体的な観察を実行できる。これにより、正立型の観察方向の中心線に直交する回転と観察方向の中心線に対して軸周りの回転の両方を組合せながら、細胞内の所望の焦点位置を保ち上下左右自在に姿勢変更できるため、細胞内の観察時に結像の焦点を安定に保ちながら、画像の位置合わせを行う必要なく、三次元的に行うことができるようにしたものである。
そして、上記構成では、軸支部によって前記試料支持機構の回転軸の両端をそれぞれ回転自在に軸支し、前記試料保持部を前記回転軸によって前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する方向の回転中心線を中心に回転させ、前記回転軸における前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する方向の回転中心線上に前記試料を保持する試料受部を配置し、前記回転角度変更手段の回転操作部によって前記回転中心線を中心に前記回転軸を回転させるとともに、トルク調整部によって前記回転軸の回転のトルク調整を行い、さらに、ストッパによって前記基準平面に対する前記試料の回転角度を任意の角度に調整した状態で前記回転軸の回転位置を停止するようにしたものである。
そして、上記構成では、前記試料保持部の収容体に前記試料を収容し、前記試料支持機構の回転中心線上に前記収容体内の前記試料が配置されるようにしたものである。
そして、上記構成では、前記試料保持部の前記収容体の下面のXYZテーブルによって前記収容体を前記基準平面に対して上下左右方向に駆動するようにしたものである。
そして、上記構成では、前記正立型イメージング装置の本体は、正立型発光イメージング装置であり、遮光手段によって前記試料保持部を遮光し、開閉窓によって前記遮光手段を開閉する。前記遮光手段で前記試料保持部を遮光した状態で前記観察部によって前記試料保持部の試料を観察する発光イメージングを行うようにしたものである。これにより、立体的且つ動きのある試料でも所望の姿勢で発光イメージングすることが可能で、発光観察の期間中にも試料の姿勢を変更できる。
そして、上記構成では、前記正立型イメージング装置の本体の試料姿勢観察用光学手段によって前記遮光手段で遮光した状態で前記試料保持部の前記試料の姿勢を観察するようにしたものである。これにより、正立型での発光イメージングを常に正確に実行できる。また、遮光状態でも試料の姿勢を変更できるようにした場合には、使い勝手が向上する。
そして、上記構成では、前記正立型イメージング装置の本体の結像光学系によって前記試料からの発光部の結像を行い、前記回転中心線を通り、かつ前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する基準平面上の基点と一致するように前記結像光学系による焦点を設定するようにしたものである。
そして、上記構成では、前記姿勢変更手段は、前記基点を中心にした回転軌跡に基づき前記試料の姿勢を変更するようにしたものである。これにより、長期間の発光イメージングによる画像同士の位置合わせが容易になる。
(構成)
図1乃至図5は、本発明の第1の実施の形態を示す。図1は、正立型イメージング装置としての正立型発光イメージング装置1のシステム全体の概略構成を示す斜視図である。正立型発光イメージング装置1は、試料Sp(図3参照)を保持する試料保持部2の上方に前記試料Spを観察する観察部3が配置され、前記観察部3によって前記試料保持部2の試料Spを観察する正立型イメージング装置本体4を有する。
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の正立型発光イメージング装置1の使用時には、例えば暗箱32の開閉窓33を開位置に移動した状態で、正立型イメージング装置の本体4の試料受部23上の回転中心線О2上に発光イメージング用の試料Spが載置される。この状態で、観察に使用される観察部3の2つの対物レンズ9a、9bのいずれか一方が選択され、レンズ切替え装置12によって2つの対物レンズ9a、9bのうちのいずれか一方が観察部3の観察方向の中心線(光軸)O1上に選択的に配置された状態に切替えられる。
さらに、必要に応じて回転操作ピン31を操作することによって、試料Spの画像に対する方向を調整する。
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の正立型発光イメージング装置1では、試料保持部2に試料Spの姿勢を変更する姿勢変更手段18を設けている。これにより、姿勢変更手段18により試料受部23の上の試料Spの姿勢を変更することにより、正立型での発光イメージングを常に正確に実行できる。
(構成)
図6および図7は、本発明の第2の実施の形態を示す。本実施の形態は、第1の実施の形態(図1乃至図5参照)の正立型発光イメージング装置1の姿勢変更手段18の構成を次の通り変更した変形例である。
すなわち、本実施の形態の姿勢変更手段18では、試料支持機構20の第1の軸支部22aと第2の軸支部22bとの間に配置される回転軸21に、その回転中心線O2から外れる方向にほぼU字状に屈曲された試料保持フレーム41が形成されている。この試料保持フレーム41には、回転軸21の回転中心線O2を通り、かつ観察部3の観察方向の中心線O1に対して直交する基準平面P1と平行な第2の基準平面P2が形成されている。
(作用)
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の正立型発光イメージング装置1の使用時には、例えば暗箱32の開閉窓33を開位置に移動した状態で、正立型イメージング装置の本体4の試料保持フレーム41のXYZテーブル42の上に発光イメージング用の試料Spの収容容器43が載置される。
そこで、本実施の形態では第1実施形態の効果に加え、収容容器43内の試料Spの位置決めが容易になる。つまり、本実施の形態では、XYZテーブル42の駆動によって、試料Spの着目点を回転軸21に一致させることができるので、試料Spをセットする際に回転軸21と試料Spの着目点がずれていてもよい。また、長期間の観察において試料Spの動きによって回転軸21から着目点がずれてしまっても、XYZテーブルによって修正することができる。そのため、長期間の発光イメージングによる画像同士の位置合わせが容易になるという効果がある。とくに光源装置36からの照明光を用いて姿勢変更する場合には、開閉窓33を閉めた遮光状態のままでリアルタイムに姿勢変更を行えるという利点もある。したがって、試料Spの外形や内部構造に応じた連続的または長期間の観察を可能にした正立型イメージング装置を提供することができる。
次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。
記
(付記項1) 正立型の発光イメージングを行う正立型発光イメージング装置において、試料を保持し、試料の少なくとも1箇所を基点に角度を変更する姿勢変更手段を有する保持手段を備え、前記姿勢保持手段が発光イメージングのための使用状態で姿勢を調整可能としたことを特徴とする正立型発光イメージング装置。
(付記項3) 前記保持手段を遮光する遮光手段(具体的には暗箱)をさらに備え、前記姿勢変更手段による試料の姿勢変更状態を観察するための姿勢観察用光学手段(具体的には明視野観察手段、赤外線でもよい)を有する、付記項1に記載の装置。
(付記項5) 前記試料からの発光に基づく結像を行う結像光学系をさらに有し、結像光学系による焦点を前記姿勢変更手段の基点と一致するように設定したことを特徴とする、付記項1または4記載の装置。
Claims (8)
- 試料を保持する試料保持部の上方に前記試料を観察する観察部が配置され、前記観察部によって前記試料保持部の試料を観察する正立型イメージング装置において、
前記試料保持部は、前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する方向の回転中心線を中心に前記試料を回転可能に支持する試料支持機構と、前記試料の姿勢を変更する姿勢変更手段とを備え、
前記姿勢変更手段は、前記回転中心線を通り、かつ前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する基準平面に対して前記試料の回転角度を変更する状態で前記試料支持機構を駆動する回転角度変更手段と、前記試料保持部を前記観察部の観察方向の中心線に対して軸回り方向に回転する回転方向の回転位置調整手段と、前記試料を前記観察部の観察方向の中心線方向および前記観察部の観察方向の中心線と直交する平面に沿って互いに直交するX方向とY方向に移動可能な位置調整機構とを有していることを特徴とする正立型イメージング装置。 - 前記試料支持機構は、前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する方向の回転中心を中心に回転する回転軸と、
前記回転軸の両端をそれぞれ回転自在に軸支する軸支部と、
前記回転軸における前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する方向の回転中心線上で前記試料を保持する試料受部と、
を有し、
前記回転角度変更手段は、前記回転中心線を中心に前記回転軸を回転させる回転操作部と、
前記回転軸の回転のトルク調整を行うトルク調整部と、
前記基準平面に対する前記試料の回転角度を任意の角度に調整した状態で前記回転軸の回転位置を停止するストッパと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の正立型イメージング装置。 - 前記試料保持部は、前記試料を収容する収容体を有し、
前記試料支持機構の回転中心線上に前記収容体内の前記試料が配置されることを特徴とする請求項1に記載の正立型イメージング装置。 - 前記試料保持部は、前記収容体の下面に前記収容体を前記基準平面に対して上下左右方向に駆動するXYZテーブルを有することを特徴とする請求項3に記載の正立型イメージング装置。
- 前記正立型イメージング装置の本体は、前記試料保持部を遮光する遮光手段と、
前記遮光手段を開閉する開閉窓と、
を有し、
前記遮光手段で前記試料保持部を遮光した状態で前記観察部によって前記試料保持部の試料を観察する発光イメージングを行う正立型発光イメージング装置であることを特徴とする請求項1に記載の正立型イメージング装置。 - 前記正立型イメージング装置の本体は、前記遮光手段で遮光した状態で前記試料保持部の前記試料の姿勢を観察するための試料姿勢観察用光学手段をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の正立型イメージング装置。
- 前記正立型イメージング装置の本体は、前記試料からの発光部の結像を行う結像光学系をさらに有し、
前記回転中心線を通り、かつ前記観察部の観察方向の中心線に対して直交する基準平面上の基点と一致するように前記結像光学系による焦点を設定したことを特徴とする請求項5に記載の正立型イメージング装置。 - 前記姿勢変更手段は、前記基点を中心にした回転軌跡に基づき前記試料の姿勢を変更する手段であることを特徴とする請求項7に記載の正立型イメージング装置。
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