JP5938702B1 - 保護部材 - Google Patents

Abstract

保護部材は対物レンズを保護する。この保護部材は、対物レンズを挿入するための挿入口と、挿入された対物レンズを覆うための本体部とを有する。本体部は、挿入口に接続された側壁部と、側壁部に接続されてかつ挿入口に対向する底面部とを有して、側壁部と底面部とで挿入された対物レンズを覆う。保護部材は、本体部内に配される液体と、挿入口を封止する封止膜体と、本体部の底面部に配されて光を通す窓とをさらに備える。この保護部材は作業の簡素化を実現できる。

Description

本発明は、対物レンズを保護するための保護部材に関する。

被検物と液浸用の対物レンズとの間を液体で満たして観察する手法が知られている。図８は特許文献１に開示されている、対物レンズ２０を保護するレンズカバーである保護部材２１の断面図である。

保護部材２１は、キャップ２２と樹脂フィルム２３と固定具２４と光学窓部２５とから構成される。保護部材２１内に液体を滴下した後に、保護部材２１を対物レンズ２０に装着し、その後、光学窓部２５を介して被検物の観察が行われる。

特開２００６−２３５２０８号公報

保護部材は対物レンズを保護する。この保護部材は、対物レンズを挿入するための挿入口と、挿入された対物レンズを覆うための本体部とを有する。本体部は、挿入口に接続された側壁部と、側壁部に接続されてかつ挿入口に対向する底面部とを有して、側壁部と底面部とで挿入された対物レンズを覆う。保護部材は、本体部内に配される液体と、挿入口を封止する封止膜体と、本体部の底面部に配されて光を通す窓とをさらに備える。

この保護部材は作業の簡素化を実現できる。

図１は実施の形態における保護部材の模式的斜視図である。 図２は図１に示す保護部材の線ＩＩ−ＩＩにおける模式的断面図である。 図３は対物レンズに取り付ける直前の実施の形態における保護部材の模式図である。 図４は実施の形態における保護部材を装着した対物レンズの模式図である。 図５は実施の形態における他の保護部材の模式的斜視図である。 図６は実施の形態におけるさらに他の保護部材の模式的斜視図である。 図７は梱包された実施の形態における保護部材の模式図である。 図８は従来の保護部材の断面図である。

図１は実施の形態１における保護部材１の模式的斜視図である。図２は図１に示す保護部材１の線ＩＩ−ＩＩにおける模式的断面図である。保護部材１は筒状の本体部１ａを備え、底面部１ｂには光を通す窓２が設けてある。本体部１ａの底面部側と対向する側には挿入口７が配される。挿入口７には、その周囲に設けられたフランジ面３と、挿入口７の周囲に位置しかつフランジ面３よりも底面部１ｂ側に配されたフランジ面４とが設けられる。本体部１ａの内部空間１ｄには液浸媒質である液体６が配される。挿入口７には密封フィルムである封止膜体５が配され、本体部１ａからの液体６の漏出を防止している。これにより、予め液体６を封入した保護部材１を実現できる。より詳細には、フランジ面４に封止膜体５が配される。封止膜体５はフランジ面４と接着される。フランジ面４は開口部７ａを囲む環形状を有し、フランジ面３はフランジ面４と開口部７ａとを囲む環形状を有する。

挿入口７は対物レンズ９を挿入するための開口部７ａを有する。本体部１ａは、挿入口７に接続された側壁部１ｃと、側壁部１ｃに接続されてかつ挿入口７の反対側の底面部１ｂとを有する。本体部１ａは、側壁部１ｃと底面部１ｂとで囲まれて挿入された対物レンズ９を収容する内部空間１ｄを形成し、挿入された対物レンズ９を覆う。

保護部材１の使用方法について以下に説明する。

図３は、液浸用の対物レンズ９に保護部材１を取り付ける直前の保護部材１の模式図である。対物レンズ９は顕微鏡１０の取り付け面１１に設けられている。図３に示すように、対物レンズ９を挿入するための開口部７ａを有する挿入口７から、対物レンズ９を覆うための本体部１ａの内部空間１ｄ内に対物レンズ９を挿入する。この際、封止膜体５を対物レンズ９に対して押し付ける。すると、封止膜体５が破れ、液体６の配された本体部１ａ内に対物レンズ９が挿入され、対物レンズ９は本体部１ａで覆われ、かつ、対物レンズ９と窓２とが液体６を介して対向する。その後、フランジ面３が取り付け面１１と密着するような位置まで対物レンズ９は本体部１ａの内部空間１ｄ内に挿入される。

図４は保護部材１を装着した対物レンズ９の模式図である。図４に示すように、固定部材１７で挿入口７を掴むことにより顕微鏡１０に保護部材１を固定する。これで対物レンズ９に保護部材１が装着され、対物レンズ９は保護部材１で保護される。

保護部材１が装着された状態において、対物レンズ９の先端部９ａは液体６に浸され、窓２と対物レンズ９の先端部９ａとの間が液体６で満たされる。試料容器１６内の培養液１５に浸された被検体である細胞試料１４を設置することで、対物レンズ９と細胞試料１４との間を液体６と培養液１５で満たした状態を実現できる。この際、培養液１５と対物レンズ９は直接接触しない。また、細胞試料１４と対物レンズ９も直接接触しない。このため、対物レンズ９を清浄に保つことができる。観察が終了したら、対物レンズ９から保護部材１を取り外し、保護部材１を廃棄処理する。なお、培養液１５と液体６とは同じ液体であり、実施の形態では共に水を採用する。

図８に示す従来の保護部材２１では、対物レンズ２０への装着直前に保護部材２１内に液体を滴下する必要があるので、作業の複雑化を招く。

実施の形態における保護部材１では内部空間１ｄ内に予め液体６を配することで、装着直前に保護部材１内に液体６を滴下する必要がなくなるため、保護部材１の使用に際し、作業の簡素化を実現可能である。

封止膜体５を破いて開封した場合に、フランジ面４に封止膜体５の破片が残る。フランジ面４、３を互いに分離することで、封止膜体５の破片が保護部材１の取り付け精度に影響しないようにできる。フランジ面３が対物レンズ取り付け面１１と接触することで、対物レンズ９と窓２との位置関係が安定するため、光学的な特性が安定し良好な観察が実現できる。一方、封止膜体５を剥がした場合はフランジ面４に封止膜体５の切れ端や接着剤が残る。しかし、フランジ面３が対物レンズ９が設けられた取り付け面１１と接触することにより、保護部材１の取り付け精度を高く保つことが可能である。

なお、保護部材１の装着から取り外しまでの工程は、作業者に限らず、産業機械や産業ロボットにより自動実行されてもよい。これにより、細胞培養などに用いられるインキュベータのような滅菌された密閉空間内において全自動で作業を進めることが可能となる。

また、本体部１ａの内部空間１ｄのサイズは、対物レンズ９の鏡筒の外形サイズより大きく設計する。これにより、本体部１ａと対物レンズ９とが接触せず取り付け時のトラブル発生を防止できる。

実施の形態では、本体部１ａの内部空間１ｄの内径サイズは、例えば直径４０ｍｍであり、対物レンズ９の外形サイズは直径３２ｍｍである。また、フランジ面３は例えば５５ｍｍの外径と４５ｍｍの内径とを有する円環形状を有する。フランジ面４は例えば４５ｍｍの外径と４０ｍｍの内径とを有する円環形状を有する。

なお、窓２は、本体部１ａの一部を構成する部分であってもよく、本体部１ａの底面部１ｂに設けられた穴を塞ぐ薄いガラス板や透明な樹脂板であっても良い。窓２は、観察する際に光学的な妨げとならず光を通す透明な構造であれば良い。

窓２の大きさは、対物レンズ９の先端部９ａのレンズよりも大きく設計し、具体的には例えば直径２０ｍｍである。

なお、封止膜体５としては、プラスチックフィルムや、金属蒸着フィルム、プラスチック板、金属箔、コート紙を採用できる。

なお、本体部１ａは、樹脂やガラス、金属の材料で構成される。本体部１ａは透明な材料で構成すると、保護部材１の装着状態を外部から確認できるためより好ましい。なお、透明とは、可視光領域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）で、透過率１０％以上、ヘイズ１％以下の状態を示す。

なお、培養液１５と液体６とに油を採用しても良い。

なお、予め封入される液体６の量は例えば２５ｍｌである。

なお、固定部材１７として、クランプ機構やチャック機構を採用しても良い。また、フランジ面３のみを負圧や真空で吸着して保護部材１を固定しても良い。もしくは、取り付け面１１に形成されたキー溝やＵ字状に挿入口７を引っ掛けることで保護部材１を固定しても良い。

封止膜体５は、剥がすよりも、突き破る方が作業は簡素化する。そこで、封止膜体５の破け易さを向上させる構成について説明する。

図１に示すように、封止膜体５は、領域５ａと、領域５ａよりも薄い領域５ｂとを有する。領域５ｂは封止膜体５の厚み方向に対して貫通していないため、本体部１ａから液体６は漏出しない。この場合、外部から封止膜体５を突き破るような力が加わると、封止膜体５は領域５ｂを起点に容易に破れる。領域５ｂは、封止膜体５の中央から周囲に向かって放射状に形成するのが良い。領域５ｂから裂けた封止膜体５が本体部１ａの側壁部１ｃの内側面に沿うように退くことから、突き破った後に封止膜体５が観察の邪魔にならない。

実施の形態では、領域５ａの厚みは例えば１００μｍであり、領域５ｂの厚みは３０μｍである。

フランジ面３には空気抜き用の溝８を設けてもよい。本体部１ａ内の空気が圧縮されることなく溝８から抜けるため、本体部１ａの内の圧力の上昇を防止することができる。したがって、本体部１ａの内圧で、窓２が歪んで光学特性を損ねたり、割れて破壊されたりすることを防止できる。溝８をフランジ面３に設けることで、封止膜体５による開口部７ａの密封状態は破壊されない。なお、溝８は矩形溝の他に、三角形や半円の溝でも良い。図４に示すように、溝８は、対物レンズ９の保護時すなわち挿入口７の開口部７ａに挿入されているときに本体部１ａの内部空間１ｄと外部の空間を連通するように構成される。

実施の形態では、溝８は、例えば高さ２ｍｍ、幅２ｍｍを有する。

図５は実施の形態における他の保護部材１０１の模式的斜視図である。図５において、図１に示す保護部材１と同じ部分には同じ参照番号を付す。保護部材１０１では、保護部材１の溝８の代わりに、図５に示すように、挿入口７のフランジ面３、４の間に、本体部１ａの内部空間１ｄと外部の空間を連通する穴１９が設けられている。フランジ面４と封止膜体５による密封状態を破壊しないサイズに穴１９を設計する。穴１９により、対物レンズ９の保護時すなわち挿入口７の開口部７ａに挿入されているときに本体部１ａの内部空間１ｄと外部の空間を連通できるため、本体部１ａ内の圧力が上がらず、本体部１ａの内圧で、窓２が歪んで光学特性を損ねたり、割れて破壊されたりすることを防止できる。

実施の形態では、フランジ面３、４の距離が例えば３ｍｍの場合、穴１９の直径は１ｍｍである。

図６は実施の形態におけるさらに他の保護部材２０１の模式的斜視図である。図６において、図１に示す保護部材１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図６に示す保護部材２０１では、封止膜体５は、本体部１ａの底面部１ｂに向かって凹む形状を有する。これにより、対物レンズ９で封止膜体５をより容易に突き破ることが可能となる。

図７は包装容器１２で梱包されている保護部材１の模式図である。液体６が内部空間１ｄに注がれて封止膜体５で開口部７ａを封止された保護部材１は、包装容器１２の中に密封される。包装容器１２越しに保護部材１に滅菌処理（例えば、ガンマ線照射処理、電子線照射処理、酸化エチレンガス処理など）を施すことで、保護部材１は清浄を保つ。液体６は、保護部材１から溢れ出ないように適量が封入される。これにより保護部材１を容易に使用することができる。

なお、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせても良い。

本発明における保護部材は、培養設備内での計測、評価の用途にも適用できる。

１，１０１，２０１ 保護部材
１ａ 本体部
１ｂ 底面部
１ｃ 側壁部
１ｄ 内部空間
２ 窓
３ フランジ面（第１フランジ面）
４ フランジ面（第２フランジ面）
５ 封止膜体
５ａ 領域（第１領域）
５ｂ 領域（第２領域）
６ 液体
７ 挿入口
７ａ 開口部
８ 溝
９ 対物レンズ
１９ 穴

Claims (9)

1. 対物レンズを保護するための保護部材であって、
   前記対物レンズを挿入するための挿入口と、
   前記挿入口に接続された側壁部と、
   前記側壁部に接続されてかつ前記挿入口に対向する底面部と、
   を有して、前記側壁部と前記底面部とで前記挿入された対物レンズを覆うための本体部と、
   前記本体部内に配される液体と、
   前記挿入口を封止する封止膜体と、
   前記本体部の前記底面部に配されて光を通す窓と、
   を備えた保護部材。
2. 前記挿入口には、前記挿入口の周囲に設けられた第１フランジ面と、前記挿入口の周囲に設けられてかつ前記第１フランジ面に比べて前記底面部の近くに配された第２フランジ面とが設けられており、
   前記封止膜体は前記第２フランジ面に設けられている、請求項１に記載の保護部材。
3. 前記封止膜体は前記対物レンズが前記挿入口に挿入されているときに破れるように構成されている、請求項１又は２に記載の保護部材。
4. 前記封止膜体は、第１領域と、前記第１領域よりも薄い第２領域とを有する、請求項１又は２に記載の保護部材。
5. 前記封止膜体は、前記対物レンズが前記挿入口に挿入されているときに前記第２領域を起点として破れるように構成されている、請求項４に記載の保護部材。
6. 前記第２領域は、前記封止膜体の中央から周囲に向かって放射状に配される、請求項４又は５に記載の保護部材。
7. 前記本体部には、前記側壁部と前記底面部とで囲まれてかつ前記挿入された対物レンズを収容して前記液体が配された内部空間が形成されており、
   前記第１フランジ面には、前記対物レンズが前記挿入口に挿入されているときに前記本体部の前記内部空間と外部の空間を連通する溝が設けられている、請求項２に記載の保護部材。
8. 前記本体部には、前記側壁部と前記底面部とで囲まれてかつ前記挿入された対物レンズを収容して前記液体が配された内部空間が形成されており、
   前記挿入口の前記第１フランジ面と前記第２フランジ面との間には、前記対物レンズが前記挿入口に挿入されているときに前記本体部の前記内部空間と外部の空間を連通する穴が設けられている、請求項２に記載の保護部材。
9. 前記封止膜体は前記底面部に向かって凹む形状を有する、請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の保護部材。

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