JPS63250615A - 遠心顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は試料に遠心力をかけながら観察できる遠心顕微
鏡に関するものである。

〔従来の技術〕

つ工 従来のこの種の装置にはブラウン型、バーーイ型、スト
ロボスコープ型の各遠心顕微鏡がある。

以下、順次説明する。第３図はブラウン型の遠心５Ｉｌ
ｉ微鏡の構造を示す図である。７はモーターでありロー
ター２はモーター７の回転軸と結合し、回転軸ｌのまわ
りに回転をする。ローター２には表面鏡８が斜設される
と共に鏡８の上方には試料を入れる試料室３が設けられ
ている。１は対物レンズ、４はコンデンサーレンズでこ
れらはモーターの回転とは独立していて固定されている
。そして、コンデンサレンズ４からの照明光は、試料室
３を通り、表面鏡８で反射された後、対物レンズ１に１
＋ 入る。

第４図はハーヴエイ型の遠心顕微鏡の構成を示す図であ
る。７はモータ、２は、モーター７の回転軸に結合し、
回転軸ｌのまわりに回転するローター、４はコンデンサ
ーレンズ、３は試料を入れる試料室、１は対物レンズ、
９ａ、９ｂは直角プリズム、ｌＯは回転軸上に光軸を有
する接眼レンズである。ローター２はモーター７によっ
て回転し、試料室３、対物レンズ１、直角プリズム９ａ
、９ｂはローター２と共に回転する。

第５図はストロボスコープ型遠心顕微鏡の構成を示す図
である。７はモーター、２はモーター７の回転軸に結合
したローター、３はロークー２に設けられた試料のため
の試料室、ｌは対物レンズ、４はコンデンサーレンズ、
１１はストロボスコープである。ローター２はモーター
７によって回転する。対物レンズ１１コンデンサーレン
ズ４、ストロボスコープ１１は回転しない。ストロボス
コープ１１の発光は、ローター２の回転に同ｕ　して行
ない、対物レンズｌとコンデンサレンズ４の光軸中に試
料室３がくると発光するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第３図に示したブラウン型遠心顕微鏡の欠点は、作動距
離の短かい対物レンズを使用できないことである。よっ
て高倍率の観察はできない。第４図に示したハーヴエイ
型の遠心顕微鏡は、ローターの付けが大きいため遠心加
速度の急激な増減がほとんど不可能であることと、回転
中の試料の位で、焦点の調節が難しいことが欠点である
。

これらに対して第５図に示したストロボスコープ型遠心
顕微鏡はローター回転中に試料の照準と遠心接線両方向
の走査コンデンサーの絞りの開閉が可能である。゛しか
じ、静止像を得るためにはストロボスコープの点燈時間
を十分に短か（しなければならない。そのため像が暗く
分解能が悪かった。そこで本発明は比較的長い点燈時間
のストロボスコープの如きパルス発光光源を用いた場合
でも像が停止して見れるようにすることを目的とするも
のである。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記問題点の解決の為に、本発明は、回転するロークー
に設けられた試料室が対物レンズの光軸を横切るように
配設され、パルス発光光源の発光によって、前記試料室
の回転にかかわらず観察像を停止せしめる如くなした遠
心顕微鏡において、前記試料室の所定移動領域内で、前
記試料室の移動にかかわらずその所定位置を前記対物レ
ンズの光軸に一敗せしめるように、前記ローターの回転
に同期して移動する光学部材を、前記ローターと前記対
物レンズとの間に設けると共に、前記所定位置が前記所
定移動領域内に入ると前記パルス発光光源の発光を開始
し、前記所定移動領域を脱するまでにその発光を停止せ
しめる発光制御手段を設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明においては試料から出てきた光線を光学素子によ
って平行移動させ試料の中心から鉛直上向きに出た光線
が常に対物レンズの光軸に一致するようにできかつ、−
敗している間にパルス発光光源が発光する。そのため実
際には試料が動いていても顕微鏡で観察される像は静止
して見える。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例であり、対物レンズｌと
コンデンサレンズ４とが互いの光軸を合致して配設され
、両者の間にローター２の試料室３の通過軌跡を設定す
ると共に、対物レンズ１とローター２の間にガラスの平
行板５を設けた。対物レンズｌの光軸に直交し、かつ試
料室３の回転の接線方向（矢印）に垂直な方向の回転軸
によって、ガラス平行板５は回転可能である（換言すれ
ば、回転軸は紙面に垂直でかつ光軸りに交差している）
。

従って、ローター２が回転して、試料室が第１図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）のように移動しても、それに合わせて
ガラス平行板５を回転させることによって、試料室の所
定位置（小丸Ｐで観察領域を示す）から出た鉛直上向き
の光線は常に対物レンズの光軸に一致するようになすこ
とができる。

第２図は、本発明の第２の実施例であり、対物レンズ１
とコンデンサレンズ４とが互いの光軸を合致して配設さ
れ、両者の間にローター２の試料室３の通過軌跡を設定
した点は第１図の実施例と同じである。第１図の実施例
と第２図の実施例とが異なる点は、前者で用いたガラス
平行板５の代わりに後者ではガラスの曲面板６を設けた
ことである。この曲面板６は一種の円柱レンズで上面と
下面の曲率は一致しているので倍率は変らない。

又、この曲面板６を構成する円柱面の軸は、対物レンズ
１の光軸りと試料の回転の接線方向とに垂直である。

ローター２が回転して試料室３が第２図（ａ）、（ｂ）
、（Ｃ）のように移動しても、それにあわせてガラス曲
面板６をローター２の移動方向へほぼ平行に移動させる
ことによって、試料室３から出た鉛直上向きの光線は常
に対物レンズ１の光軸りに一致するようになすことがで
きる。

第６図は第１図の第１実施例及び第２図の第２実施例の
ブロック図である。

動作指令スイッチ６０は、測定開始時にオンされるもの
で、スイッチ６０のオンによって、モーター回転コント
ローラ６１は、ローター２を回転するためのモーター６
２を定速回転する。ローター２の位置検出装置６３は、
ローター２の回転位置（試料室３の位置に相当する）を
光電的等周知の手段により検出するもので、試料室３の
位置とガラス平行板５（ガラスの曲面板６）の位置及び
ストロボスコープの発光を同期させる信号を得る。第７
図には、ローター２の外周に試料室３に応じた切り欠き
２ａを形成した例を図示する。なお、第７図で示した中
心軸２ｂは紙面に垂直で、モーター６２の回転軸と一体
に結合している。

ロークー２の外周を光源と受光器とで挾み込み、光源と
受光器の間に切り欠き２ａがくると、光源からの光が受
光器に達する。第７図には検出光軸の位置を０□にて示
した。従って、切り欠き２ａが検知されたことが受光器
の出力信号によってわかる。

位置検出装置６３の出力信号は、駆動装置１６４とパル
ス発生器６６に人力される。駆動装置６４は、位置検出
装置６３の出力信号に応じてガラスの 平行板５（ガラ１面板６）の駆動制御を行なう。

一方、パルス発生器６・６のパルスによって、ストロボ
スコープ６７が発光する。動作指令スイッチ６０をオフ
にしない限り、ローター２は回転し、続けるから、上述
の動作は繰り返される。

以下、第８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のタイミングチャ
ートを参照しつつ上述の実施例の動作を説明する。第８
図（ａ）は位置検出装置装置６３の出力信号、第８図（
ｂ）は駆動装置６４によるガラス平行板５（ガラスの曲
面板６）・・・以下、光学素子という・・・の動作状態
、第８図（ｃ）はパルス発生器６６のパルスを示す。

第７図において、半径方向の仮想線ｒ＋、ｒｘＯ間は、
試料室３のほぼ中央に設定した観察位置Ｐがローター２
の回転により移動しても、観察者にはあたかも停止して
いるかの如く観察しうる移動許容領域Ｈである。観察位
置Ｐが仮想線ｒｌ、ｒ２の間を移動するに要する時間Ｌ
０は、ローター２の回転速度、すなわちモーター６２の
回転数により決まるから、いま使用するストロボスコー
プの発光時間が上述の時間ｔ０以内となるように、モー
ター６２の回転数を設定する。また、第７図で明らかな
ように、ローター２の切り欠き２ａの幅は、移動許容領
域［Ｉの幅よりも大きくとっである。それは、光学素子
の移動範囲を必要移動範囲より大きくしておき、必要移
動範囲で安定な移動制御を行なえるようにするためであ
る。

ローター２が回転し、位置検出装置６３から時刻り、に
おいて第８図（ａ）のような信号が出力されたとする。

第８図（ｂ）のように、駆動装置６４は光学素子を移動
し始め、試料室３の観察位置Ｐが移動許容領域Ｈに入り
始めると（時刻１゜・・・・・・時刻Ｌ１と時刻Ｌ２の
時間ΔＬは光学素子の駆動特性によりあらかじめわかっ
ている）、光学素子は、観察位置Ｐが観察光軸０１に一
致するように回転もしくは直線移動され、同時に第８図
（Ｃ）に示したように、時刻Ｌ２においてパルス発生器
６６からパルスが出力される。逆に言えば、そのように
位置検出装置６３から時刻ｔ１で出力された信号の遅延
時間ΔＬが設定される０時刻ｔ２におけるパルスの立上
がりによってストロボスコープ６７が発光する。観察位
置Ｐは時刻し、で移動許容領域Ｈから脱し、駆動装置６
４は時刻ｔ、で光学素子６５の駆動を停止せしめる。そ
の結果、時刻り、で光学素子６５は停止する。一方、ス
トロボスコープ６７は時刻り、の前の時刻ｔ。

で発光停止をする。時刻１．と時刻り、の時間Ｓはスト
ロボスコープ６７によって定まる一定時間である。

従って、第７図で観察光軸０．が固定、ローター２が軸
２ｂを中心に矢印方向に回転して、観察領域Ｐが移動許
容領域Ｈに入ってくると、光学素子が観察領域Ｐを観察
光軸０．に一致せしめるように回転すると共にストロボ
スコープ６７が発光する。ストロボスコープ６７の発光
停止は観察領域Ｐが移動許容領域Ｈを脱する前に行なわ
れるから、観察像がぶれることはない。

時刻ｔ、から時刻り、では駆動装置６４が光学素子６５
を所期位置に戻す。そして、引き続く時刻ｔ１゜以降で
時刻り、から時刻Ｌ６までの動作が繰り返される。対応
するものには１０の位に同数字を付した。

以上の説明では、ストロボスコープ６７の発光時間に対
してローター２の回転速度を調整する場合を例に上げた
が、ストロボスコープ６７の発光時間を制御するように
なしても構わない。

また、光源としては、ストロボスコープ６７に限定され
ず、短時間のパルス発光を行なえるパルス発光光源であ
れば良い。

さらに、パルス発光光源の発光時間は移動許容領域１１
内に設定されていれば良いのであるから、上述の実施例
のように、移動許容領域Ｈに観察領域Ｐが入る時刻ｔ２
と、パルス発光の開始時刻Ｌ２とが一致している必要は
ない。換言すれば、時刻ｔ２から時刻Ｌ３の間であって
かつ発光停止が時刻Ｌ３以前になる時刻であれば良い。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明によれば、回転しているロークー上の
試料の像を、比較的発光時間の長いパルス発光によって
、あたかも静止しているかのように観察できる。このた
め従来の遠心顕微鏡にくらべると、明るく解像度のよい
遠心顕微鏡像が得られる。この顕微鏡によれば細胞中の
顆粒、油滴の動きから細胞内の原形質の力学的性質など
が測定可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の主要部をローターの法線
方向から見た図、第２図は本発明の第２実施例の主要部
をローターの法線方向から見た図、第３図、第４図、第
５図はそれぞれ従来の遠心顕微鏡の主要部を示す図、第
６図は第１図、第２図の実施例と共に用いられるブロン
ク図、第７図は本発明の詳細な説明するための図、第８
図は第６図の動作を説明するためのタイムチャート、で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転するローターに設けられた試料室が対物レンズの光
   軸を横切るように配設され、パルス発光光源の発光によ
   って、前記試料室の回転にかかわらず観察像を停止せし
   める如くなした遠心顕微鏡において、 前記試料室の所定移動領域内で、前記試料室の移動にか
   かわらずその所定位置を前記対物レンズの光軸に一致せ
   しめるように、前記ローターの回転に同期して移動する
   光学部材を、前記ローターと前記対物レンズとの間に設
   けると共に、前記所定位置が前記所定移動領域内に入る
   と前記パルス発光光源の発光を開始し、前記所定移動領
   域を脱するまでにその発光を停止せしめる発光制御手段
   を設けたことを特徴とする遠心顕微鏡。