JPH0564816U

JPH0564816U - 顕微鏡用カバープレート

Info

Publication number: JPH0564816U
Application number: JP953692U
Authority: JP
Inventors: 麻子横谷; 伸悟鹿島
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】高倍率・高開口数の水浸対物レンズを用いて生
物標本を観察する際に結像性能の劣化が少ない顕微鏡用
カバープレートを提供する。【構成】顕微鏡用カバープレートを屈折率がほぼ1.34の
透明フッ素樹脂により構成する。【効果】高倍率・高開口数の水浸対物レンズに最適で、
且つ製作性にも優れたカバープレートを提供することが
できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は水浸対物レンズ、特に高倍率・高開口数の水浸対物レンズを用いて生物標本を観察する際に好適な顕微鏡用カバープレートに関する。

【０００２】

【従来技術】

近年、高コントラスト、高解像を有する走査型レーザー顕微鏡（ＬＳＭ）による細胞骨格や染色体の三次元構造解析、走査型レーザー顕微鏡を用いた蛍光抗体法による細胞内蛍光物質の局在検出などが、生物、医学の基礎研究の場で大きな注目を集めつつある。走査型レーザー顕微鏡の最大のメリットは共焦点光学系により標本を光学的にスライスすることにより３次元画像が得られることである。オプティカルスライスを行う場合は標本の表面だけでなく内部も見るため、通常の顕微鏡ではカバーガラスおよび標本自身を通して、また、倒立型顕微鏡では培養液の薄層を通して標本を観察することになる。

【０００３】ところで、標本（細胞等）や培養液の屈折率は水（屈折率1.33）に近く油浸オイルの屈折率（1.515)との差が大きいため、従来の油浸対物レンズを用いて細胞内部の観察や培養液の薄層を通しての観察を行うと、結像性能の劣化が著しくなる。実際、開口数 1.4程度の油浸対物レンズでオプティカルスライスを行うと、標本の表面から20〜30μｍくらいの位置までしか良好な像が得られない。これに対し、水浸対物レンズを用いると標本や培養液と水との屈折率差が小さいため結像性能の劣化は小さく、作動距離（ＷＤ）の許す限り標本の深部まで良好な像でのオプティカルスライスが可能となる。

【０００４】しかしながら、従来のカバーガラスの屈折率（1.521)は油浸オイルの屈折率に合わせて材質を選定してあるため、水浸対物レンズと組合わせて用いるとその屈折率差（δ＝0.191)のためにカバーガラスの厚み誤差が対物レンズの結像性能を劣化させる原因となる。製造容易性や原価等との関係で通常カバーガラスの厚み誤差は±0.02ｍｍ程度であるが、高倍率・高開口数の対物レンズではこの誤差による結像性能の劣化が非常に大きくなりすぎる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

これらの問題点に配慮した先行技術として、特開昭56-50312号および西独公開特許第 2655041号がある。

【０００６】前者は顕微鏡のカバーガラスの材料としてアクリル樹脂を使用するものであるが、アクリル樹脂の屈折率は 1.5くらいであり、これではまだ水との屈折率差が大きすぎ、通常のカバーガラスと同じ欠点を有することになる。一方、後者は顕微鏡対物レンズの内の特定のレンズ成分をカバーガラスの厚み誤差に応じて光軸に沿って移動させることにより、結像性能の劣化を補償するようにしたものであるが、この方法では対物レンズの設計が難しくなり、且つ結像性能の劣化が最も少なくなる位置への調節がしにくいという欠点を有する。

【０００７】本考案は以上の問題点に鑑み、水浸対物レンズ、特に高倍率・高開口数の水浸対物レンズを用いて生物標本を観察する際に結像性能の劣化が少ない顕微鏡用カバープレートを提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の顕微鏡用カバープレートは、屈折率がほぼ1.34の透明フッ素樹脂から成ることを特徴とするものである。このようなカバープレートはサイトップ（商品名：旭硝子株式会社製透明フッ素樹脂：屈折率1.34、アッベ数90）を用いて実現することができる。

【０００９】

【作用】

サイトップの屈折率は1.34であり水に極めて近いため、これをカバープレートとして用いれば、厚み変化や面精度の悪さによる結像性能の劣化はほとんどない。またサイトップはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等と異なり吸水率が非常に低いため、常時水と接していても特性変化等が少なく、更に特定溶剤可溶型の樹脂のため加工性に優れており、従来のカバーガラス形状のものだけでなく、倒立型顕微鏡で観察する際に使用されるシャーレ形状のもの等も容易に作成することができる。加えて、従来のカバーガラスに比べ紫外線の透過率が非常に良いため、走査型レーザー顕微鏡で紫外蛍光観察を行う際などにも適している。

【００１０】

【実施例】

この実施例は、一般のカバーガラスと同じ厚さ0.17ｍｍの板状のサイトップから成るカバープレートである。このカバープレートを以下に示す水浸用の顕微鏡対物レンズの入射側の結像光路中に配置した際の結像性能について考察する。

【００１１】〔対物レンズデータ〕開口数…1.25、全系焦点距離…1.8 、像位置…無限遠、倍率… 100Ｘ色収差補正…ｅ，ｇ，ｉ−線補正Ｒ₀＝ ∞（物体表面）Ｄ₀＝0.17 （サイトップ）Ｒ₁＝ ∞ Ｄ₁＝0.13 （水）Ｒ₂＝ ∞ Ｄ₂＝2.6321 Ｎ₁＝1.498308 ν₁＝65.03 Ｒ₃＝- 2.02962 Ｄ₃＝0.1557 Ｒ₄＝-11.24135 Ｄ₄＝2.4515 Ｎ₂＝1.595508 ν₂＝39.21 Ｒ₅＝- 5.57572 Ｄ₅＝0.1500 Ｒ₆＝ 27.32755 Ｄ₆＝2.9722 （ＣａＦ₂）Ｒ₇＝-17.18697 Ｄ₇＝0.1500 Ｒ₈＝ 10.24395 Ｄ₈＝5.1679 （ＣａＦ₂）Ｒ₉＝- 7.23016 Ｄ₉＝1.2694 Ｎ₃＝1.613400 ν₃＝43.84 Ｒ₁₀＝ 28.00100 Ｄ₁₀＝3.7777 （ＣａＦ₂）Ｒ₁₁＝-10.83247 Ｄ₁₁＝0.1500 Ｒ₁₂＝ 19.76898 Ｄ₁₂＝2.3316 （ＣａＦ₂）Ｒ₁₃＝-51.72866 Ｄ₁₃＝0.1500 Ｒ₁₄＝ 15.39146 Ｄ₁₄＝1.0000 Ｎ₄＝1.677900 ν₄＝55.34 Ｒ₁₅＝ 3.94538 Ｄ₁₅＝5.6197 （ＣａＦ₂）Ｒ₁₆＝- 7.85275 Ｄ₁₆＝1.0000 Ｎ₅＝1.650996 ν₅＝56.15 Ｒ₁₇＝-56.50727 Ｄ₁₇＝0.1500 Ｒ₁₈＝ 4.31688 Ｄ₁₈＝4.7072 （ＣａＦ₂）Ｒ₁₉＝- 9.37839 Ｄ₁₉＝2.0365 Ｎ₆＝1.521299 ν₆＝52.55 Ｒ₂₀＝- 5.29731 Ｄ₂₀＝1.8728 Ｒ₂₁＝- 3.20611 Ｄ₂₁＝1.2755 Ｎ₇＝1.622799 ν₇＝57.06 Ｒ₂₂＝-14.36277 Ｄ₂₂＝1.0000 Ｎ₈＝1.498308 ν₈＝65.03 Ｒ₂₃＝ 8.75651 Ｄ₂₃＝4.5000 Ｒ₂₄＝- 5.67991 Ｄ₂₄＝1.8386 Ｎ₉＝1.498308 ν₉＝65.03 Ｒ₂₅＝ 26.25971 Ｄ₂₅＝2.0016 Ｎ₁₀＝1.595508 ν₁₀＝39.21 Ｒ₂₆＝- 6.21018 上記において、Ｒ_i、Ｄ_i、Ｎ_i、ν_iはそれぞれレンズ面の曲率半径、レンズ面の間隔、レンズの屈折率、アッベ数を表す。

【００１２】この対物レンズの断面図を図１に示す。上記データではカバープレートの厚さは0.17ｍｍである。図２はこの対物レンズによる点像強度分布である。また、図３は上記のカバープレートの厚さを0.19ｍｍにしたときの同じ対物レンズによる点像強度分布である。

【００１３】両者を比較すると、カバープレートをサイトップにより構成した場合には、その厚さが 0.2ｍｍ程度変化しても点像強度分布はほとんど変化せず、結像性能が実質的に一定に保たれることがわかる。

【００１４】比較のために、上記の対物レンズと同程度の仕様の対物レンズと通常のカバーガラスとを組合わせた場合の点像強度分布を図４および図５に示す。図４はカバーガラス厚が0.17ｍｍの場合、図５はカバーガラス厚が0.19ｍｍの場合である。カバーガラス厚が基準値の0.17ｍｍからずれると点像強度分布が著しく低下することが分かる。

【００１５】以上のように、本実施例ではサイトップを用いてカバープレート作成したことにより、結像性能の劣化を低減させることができた。

【００１６】なお、倒立型顕微鏡で観察する際にはシャーレの底面がカバープレートの機能を果たすことになるので、シャーレ自体をサイトップにより構成すればよい。この場合、マニピュレーションによるシャーレ底面の破損を防ぐため強度を持たせる意味で、シャーレ底面の厚みを0.25ｍｍ程度とすることが望ましい。このシャーレを介して上記の対物レンズを用いて標本を観察しても、シャーレ底面の厚み誤差による結像性能の劣化はほとんどなく、場所による厚さの不均一性も問題とならない。また、サイトップが特定溶剤可溶型の樹脂であるため、シャーレのような複雑な形状のものも容易に作ることができる。

【００１７】なお、上記の対物レンズはサイトップから成るカバープレートを使用することを前提として設計されたものではあるが、サイトップの屈折率が1.34と水に極めて近いため、カバープレートを用いずにシャーレ中の溶液に直接対物レンズの先端を浸して物体像を観察するようにしても、良好な像を得ることができるものである。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、生物顕微鏡用の水浸対物レンズ、特に高倍率・高開口数の水浸対物レンズに最適で、且つ製作性にも優れたカバープレートを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】顕微鏡対物レンズの断面図である。

【図２】厚さ0.17ｍｍのサイトップからなるカバープレ
ートと組合わせた場合の図１の対物レンズの点像強度分
布を示す図である。

【図３】厚さ0.19ｍｍのサイトップからなるカバープレ
ートと組合わせた場合の図１の対物レンズの点像強度分
布を示す図である。

【図４】厚さ0.17ｍｍのカバーガラスを用いた場合の点
像強度分布を示す図である。

【図５】厚さ0.19ｍｍのカバーガラスを用いた場合の点
像強度分布を示す図である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】屈折率がほぼ1.34の透明フッ素樹脂から成
る顕微鏡用カバープレート。