JPH1172715A - 倒立顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学系を新たに追加することのできる構造を有
する倒立顕微鏡を提供する。 【解決手段】この倒立顕微鏡は、顕微鏡基台１と、試料
１２を載置するステージ２と、顕微鏡基台から延在して
ステージを支持するステージ支持部材１５，１６とを具
備し、ステージ支持部材が顕微鏡基台に対して伸縮す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料の観察を下方
から行う倒立顕微鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の倒立顕微鏡においては、ステージ
の下方に対物レンズと対物レンズを固定するレボルバが
配置されており、落射蛍光観察をする場含、予め設けら
れたスペースに落射蛍光装置を取付けて試料観察を行
う。この落射蛍光装置の光源として水銀灯やキセノンラ
ンプが一般に用いられている。また、特開昭６０−５３
９１６号公報に開示されるように、落射蛍光装置から別
の装置に切替ることのできる顕微鏡が公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、観察対象によ
ってはレーザ光を対物レンズに導入してコンフォーカル
光学系を形成したり、ケージド試薬開裂光学系、レーザ
マニピュレーション光学系を同時に使用できることが要
求されることがある。

【０００４】倒立顕微鏡において、対物レンズの上下動
機構を用いて試料に対するピント合わせを行うが、この
機構の上下動のストロークは、１０ｍｍ以下の場合が多
く、また、ステージが顕微鏡の基台に固定され、ステー
ジと基台との高さ方向の位置関係を変えることはでき
ず、その上、顕微鏡の対物レンズの光軸方向に新たな光
学系を追加することができない。また、倒立顕微鏡の対
物レンズと結像レンズとの間隔は固定されている。この
ように、従来技術の倒立顕微鏡では、落射照明光学系を
対物レンズの光軸方向に積層した構造において新たに上
述のような光学系を追加して配置することはできなかっ
た。

【０００５】本発明の目的は、光学系を新たに追加する
ことのできる構造を有する倒立顕微鏡を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題達成のため、本
発明による倒立顕微鏡は、顕微鏡基台と、試料を載置す
るステージと、前記顕微鏡基台に対して前記ステージを
前後両端側で支持するステージ支持部材と、を具備し、
前記ステージ支持部材が前記顕微鏡基台に対して伸縮す
ることを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、ステージ部材が顕微鏡基
台に対して伸びるように構成されるから、ステージ部材
と顕微鏡基台との間に新たな空間を形成することができ
る。従って、この空間に新たな光学系を追加して配置す
ることが可能となる。これにより、倒立顕微鏡において
新たな光学系による観察が可能となり、倒立顕微鏡の利
用範囲が広がる。

【０００８】また、前記ステージ支持部材が前記ステー
ジと前記顕微鏡基台との少なくとも一方に対して着脱可
能であり、前記ステージと前記顕微鏡基台との少なくと
も一方と前記ステージ支持部材との間にスペーサ部材を
配置することにより、上述のステージ部材の伸縮構造を
構成できる。

【０００９】また、前記ステージの下部に配置され、試
料からの光を受けて平行光束とする対物レンズと、前記
顕微鏡基台内に配置され前記対物レンズからの平行光束
を集光する結像レンズとを具備し、新たな光学系を収納
するハウジングを前記対物レンズと前記結像レンズとの
間に配置可能であるように構成することができる。

【００１０】かかる構成により、試料からの光が平行光
束となって出射する対物レンズと結像レンズとの間に新
たな光学系を配置するので、この新たな光学系を配置す
ることによる顕微鏡の光学性能にほとんど影響を与えず
光学性能の低下は生じない。

【００１１】また、前記対物レンズが取り付けられるレ
ボルバと、このレボルバを着脱可能に支持するとともに
前記顕微鏡基台に対して上下動可能に設けられたレボル
バ支持台とを更に具備し、前記レボルバと前記レボルバ
支持台との間に前記ハウジングが配置可能であるように
構成できる。

【００１２】また、前記スペーサおよび前記ハウジング
の少なくとも一方の前記対物レンズの光軸方向の厚みが
調節可能であるように構成できる。これにより、ハウジ
ングの厚さに対応してスペーサ部材の厚さを選択するこ
とができ、ハウジングの厚さの分だけステージ部材を伸
ばすことができる。

【００１３】また、前記ハウジング内に収納される新た
な光学系は、落射照明光学系、ケージド開裂光学系、レ
ーザ光学系、レーザマニピュレーション光学系、プリズ
ム光学系、光センサ光学系、観察光学系、及び変倍光学
系の内の１つまたは複数を選択して配置することができ
る。これにより、倒立顕微鏡において種々の観察及び観
察をしながらの実験が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明による実施の形態について
図面を用いて説明する。図１及び図２は本発明の実施の
形態による倒立顕微鏡の側面図である。図１に示す倒立
顕微鏡は、顕微鏡の基台１と、この基台１の前面側に設
けられ接眼部６を支持する接眼部支柱１４と、基台１の
背面側に設けられ透過照明用ランプハウス１３等を支持
する照明支柱３と、シャーレ１２等の試料を載せるステ
ージ２と、基台１から垂直方向上方に突出するように設
けられるとともにステージ２を接眼部支柱１４の近傍に
おいて着脱可能に支持する第１のステージ支持部材１５
と、基台１の背面側に垂直方向上方に突出するように一
体に設けられた突出部１ａに対してねじ１６ａにより取
り付けられステージ２を着脱可能に支持する第２のステ
ージ支持部材１６とを備える。照明支柱３は第２のステ
ージ支持部材１６により支持される。このようにして、
図１に示す倒立顕微鏡は、ボックス構造に構成されてい
る。

【００１５】図１の倒立顕微鏡は、更に、ステージ２の
下方に配置された複数の対物レンズ４ａ，４ｂと、これ
らの対物レンズ４ａ，４ｂを切替のため回転可能に取り
付けたレボルバ５と、レボルバ５の支持部５ａが着脱可
能に取り付けられたレボルバ支持台１１ａを有する焦準
部材１１とを備える。焦準部材１１は、水平方向に配置
されたレボルバ支持台１１ａの一端から垂直方向下方に
基台１内まで延在し、基台１内に図１の破線で示すラッ
ク・ピニオン機構を備えて焦準ノブ１１ｂの回転により
上下方向に移動する。焦準ノブ１１ｂを回転させること
により、図１に示すように観察可能状態に位置する対物
レンズ４ａをステージ２に対して上下動させて合焦させ
る。

【００１６】また、図１に示す倒立顕微鏡には、落射蛍
光観察のための落射蛍光装置が顕微鏡基台１に設けられ
ている。この落射蛍光装置は、水銀ランプ９と、試料照
明のための光学系を含む照明光投光装置８と、焦準部材
１１のレボルバ支持台１１ａと顕微鏡基台１との間の空
間に配置されフィルタ等の光学系から構成されるフィル
タユニット１０とを備える。フィルタユニット１０の光
学系は、ダイクロイックミラー、励起光フィルタ、吸収
フィルタ、ミラー等から構成される。対物レンズ４ａの
光軸方向に対して垂直方向に入射する水銀ランプ９から
の光がフィルタユニット１０により対物レンズ４ａの光
軸方向に曲げられてステージ２上の試料１２に向かう。

【００１７】また、図１の倒立顕微鏡は、透過照明観察
のため、照明支柱３に支持された透過照明用ランプハウ
ス１３からの光をステージ２上の試料１２に集光するコ
ンデンサレンズ７を備える。また、フィルタユニット１
０の下方であって顕微鏡基台１内に結像レンズ（図示省
略）が配置されている。対物レンズ４ａ，４ｂは無限遠
光学系から構成され、対物レンズ４ａ，４ｂから射出し
た光が平行光束となってこの平行光束が結像レンズに入
射するように構成されている。

【００１８】次に、図１に示す倒立顕微鏡に新たな光学
系等を含む装置を追加して配置する場合について図２に
より説明する。図１に示した状態においてステージ２を
第１のステージ支持部材１５及び第２のステージ支持部
材１６から取り外し、図２に示すように、第１のステー
ジ支持部材１５の上端に第１のスペーサ部材１７をねじ
１７ａにより取り付ける。

【００１９】一方、第２のステージ支持部材１６を顕微
鏡基台１の突出部１ａからねじ１６ａを弛めて取り外し
てから、突出部１ａにねじ１８ａにより第２のスペーサ
部材１８を取り付ける。次に、図２に示すように第２の
スペーサ部材１８上に第２のステージ支持部材をねじ１
６ａにより取り付ける。上述の第１のスペーサ部材１７
及び第２のスペーサ部材１８の上下方向（対物レンズ４
ａの光軸方向）の各厚さは、図２に示すようにともにｍ
であり、等しく構成されている。

【００２０】次に、ステージ２を第１のスペーサ部材１
７及び第２のステージ支持部材１６に取り付けるること
により、倒立顕微鏡を図２に示す状態にすることができ
る。また、以上の組立順序を逆に行えば、倒立顕微鏡の
各ステージ支持部材を図２の伸びた状態から図１の縮ん
だ状態に戻すことができる。

【００２１】このようにして、倒立顕微鏡において、ス
テージ２を第１及び第２のステージ支持部材１５，１６
に対して着脱でき、第１及び第２のスペーサ部材１７，
１８をそれぞれ第１及び第２のステージ支持部材１５，
１６に介在させ、かつ第１及び第２のスペーサ部材１
７，１８を取り外すことのできる構成とすることによ
り、第１及び第２のステージ支持部材１５，１６を顕微
鏡基台１に対して対物レンズ４ａの光軸方向に伸縮する
構造とすることができる。この構造により、各ステージ
支持部材１５，１６が伸ばされると、ステージ２と顕微
鏡基台１上のフィルタユニット１０との間に新たな空間
が形成される。

【００２２】更に、レボルバ５の支持部５ａと焦準部材
１１のレボルバ支持台１１ａとを分離してから、支持部
５ａとレボルバ支持部材１１ａとの間に追加の光学系装
置１９を配置する。この場合、この追加の光学系装置１
９はハウジング内に納められ、そのハウジングの上下方
向（対物レンズ４ａの光軸方向）の厚さｎは、第１及び
第２のスペーサ部材の厚さｍ以下に構成されている。

【００２３】追加された光学系装置１９は、例えば生物
観察において用いられるケージド開裂装置から構成さ
れ、このケージド開裂装置に対して外部に配置されたレ
ーザ装置等から第２のスペーサ部材１８内を通して配置
された光ファイバ２０により光を導くことができる。ケ
ージド開裂装置とは、例えば生物細胞を観察する場合
に、レーザ光等をスポット的に目的の細胞部分に照射し
て細胞の一部を破壊し、その破壊により生じた開裂部分
に蛍光試薬を入れることができるように構成されたもの
である。従って、倒立顕微鏡に図１に示すように設けら
れていた落射蛍光装置８，９，１０とともに使用するこ
とによって、生物細胞の目的部分を蛍光観察することが
できる。このケージド開裂装置はミラー等を含む光学系
を備え、この光学系によって、対物レンズ４ａの光軸方
向に対して垂直方向に入射する光ファイバ２０からの光
が対物レンズ４ａの光軸方向に曲げられステージ２上の
試料１２に向かう。

【００２４】以上のように、本実施の形態の倒立顕微鏡
によれば、従来の落射蛍光装置に加えて新たな光学系を
含む装置を対物レンズの光軸方向に積層して追加できる
ので、追加の光学系装置により観察機能が増え、両装置
の同時使用も可能であるため各種の観察及び観察しなが
らの実験が容易に行えるようになり、倒立顕微鏡の利用
範囲が広がる。

【００２５】また、追加の光学系装置１９のハウジング
の光軸方向の厚さｎは、第１及び第２のスペーサ部材の
厚さｍ以下に設定されているから、対物レンズがステー
ジに当たってしまうことはなく、観察時における顕微鏡
の合焦操作に支障がない。

【００２６】また、追加の光学系装置と落射蛍光装置と
は、ともに対物レンズ４ａと結像レンズとの間に配置さ
れており、対物レンズ４ａからでた光は平行光束である
ため、新たな光学系装置を追加しても、顕微鏡の光学性
能にはほとんど影響を与えず、光学性能の低下は生じな
く観察にも支障がない。

【００２７】なお、本実施の形態では、顕微鏡基部１上
に設けられた装置が、落射蛍光装置であり、追加の光学
系装置が、ケージド開裂装置であったが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、落射照明光学系装置、光の
波長を変えることのできる落射照明光学系装置、ケージ
ド開裂装置、レーザ装置、レーザマニピュレーション光
学系装置、偏光プリズム光学系装置、光センサ光学系装
置、及び変倍光学系装置等を目的に応じて種々組み合わ
せることができ、更に新たな第３の光学系装置を上述の
空間に配置することもできる。また、対物レンズとレボ
ルバとの間に第２の対物レンズ上下動装置を配置するこ
ともできる。

【００２８】また、スペーサ部材は、図２に示す位置に
限らずに、各ステージ支持部材が顕微鏡基台に対して対
物レンズの光軸方向に伸びるように配置されるものであ
れば、その配置位置はどこであってもよく、例えば顕微
鏡基台とスペーサ部材との間等であってよい。

【００２９】また、スペーサ部材は、その厚さｍを種々
変えることができ、追加光学系装置のハウジングの厚さ
ｎに対応して厚さｍの異なるスペーサ部材を用いること
ができる。ハウジングの厚さｎに応じてスペーサ部材の
厚さｍを選ぶことができるように、複数のスペーサ部材
を用意しておくことができる。

【００３０】また、上述のスペーサ部材を合成樹脂等か
らなる断熱材料から構成することができる。これによ
り、試料を設定された温度に保つヒーティングステージ
を使用する場合、ステージの温度が顕微鏡基台にステー
ジ支持部材を通して伝熱する量を低く抑えることがで
き、保温効率が向上する。

【００３１】また、本発明においてステージ支持部材の
伸縮構造は、スペーサ部材の介在構造のみに限定され
ず、例えば、図３に示すようにステージ支持部材を２つ
の分離した部材１５、１８、３１、３２から構成し、一
方を大きい筒状部材１５、１８にし、他方３１、３２を
この筒状部材の中におさまるように構成した入れ子構造
にしたものであってもよい。

【００３２】本発明は上述した図２、図３に示す実施形
態の構成に限定されるものではなく、種々の構成をとり
得る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、倒立顕微鏡において新
たな光学系を追加できる構造を提供することができ、種
類の異なる光学系による観察が可能となり倒立顕微鏡の
利用範囲が広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施の形態の倒立顕微鏡の側
面図である。

【図２】図１の倒立顕微鏡に新たな光学系を追加した状
態を示す側面図である。

【図３】本発明による第２実施の形態の倒立顕微鏡であ
る。

【符号の説明】 １ 顕微鏡基台 ２ ステージ ４ａ，４ｂ 対物レンズ ５ レボルバ １１ 焦準部材 １１ａ レボルバ支持台 １２ シャーレ（試料） １５ 第１のステージ支持部材 １６ 第２のステージ支持部材 １７ 第１のスペーサ部材 １８ 第２のスペーサ部材 １９ 追加の光学系装置 ｍ 第１及び第２のスペーサ部材
の光軸方向厚さ ｎ 追加の光学系装置のハウジン
グの光軸方向厚さ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顕微鏡基台と、 試料を載置するステージと、 前記顕微鏡基台に対して前記ステージを前後両端側で支
   持するステージ支持部材と、を具備し、 前記ステージ支持部材が前記顕微鏡基台に対して伸縮す
   ることを特徴とする倒立顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記ステージ支持部材が前記ステージと
   前記顕微鏡基台との少なくとも一方に対して着脱可能で
   あり、前記ステージと前記顕微鏡基台との少なくとも一
   方と前記ステージ支持部材との間にスペーサ部材を配置
   することを特徴とする請求項１記載の倒立顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記ステージの下部に配置され、試料か
   らの光を受けて平行光束とする対物レンズと、前記顕微
   鏡基台内に配置され前記対物レンズからの平行光束を集
   光する結像レンズと、を具備し、 新たな光学系を収納するハウジングを前記対物レンズと
   前記結像レンズとの間に配置可能であることを特徴とす
   る請求項１または２記載の倒立顕微鏡。
4. 【請求項４】 前記対物レンズが取り付けられるレボル
   バと、このレボルバを着脱可能に支持するとともに前記
   顕微鏡基台に対して上下動可能に設けられたレボルバ支
   持台と、を更に具備し、 前記レボルバと前記レボルバ支持台との間に前記ハウジ
   ングが配置可能であることを特徴とする請求項３記載の
   倒立顕微鏡。
5. 【請求項５】 前記スペーサ部材及び前記ハウジングの
   少なくとも一方の前記対物レンズの光軸方向の厚みが調
   節可能であることを特徴とする請求項４記載の倒立顕微
   鏡。
6. 【請求項６】 前記ハウジング内に収納される新たな光
   学系は、落射照明光学系、ケージド開裂光学系、レーザ
   光学系、レーザマニピュレーション光学系、プリズム光
   学系、光センサ光学系、観察光学系、及び変倍光学系の
   内の少なくとも１つであることを特徴とする請求項３，
   ４または５記載の倒立顕微鏡。