WO2007058223A1

WO2007058223A1 - 光学顕微鏡装置

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Publication number: WO2007058223A1
Application number: PCT/JP2006/322779
Authority: WO
Inventors: Yoshihiro Shimada
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-05-24
Also published as: JPWO2007058223A1; JP2011118435A; EP1950595A1; US20090046358A1; JP4728344B2; JP5309173B2; US7884999B2

Abstract

　遮光または試料環境を維持することが可能な光学顕微鏡の小型化および低コスト化を図る。試料Ａを載置するステージ４と透過照明光学系６と結像光学系７とを有する顕微鏡２と、該顕微鏡２を取り囲むハウジング３とを備え、ハウジング３が、固定ハウジング２４と、可動ハウジング２５とを備え、透過照明光学系６または結像光学系７を構成する光学部品のうち、ステージ４の上方に配される少なくとも一部の光学部品が移動可能に設けられ、可動ハウジング２５が固定ハウジング２４に対して開かれた位置に配置されたときに一部の光学部品をステージ４の上方から退避させ、閉じられた位置に配置されたときに両光学系の光軸を略一致させる切替機構を備える光学顕微鏡装置１を提供する。

Description

明細書

光学顕微鏡装置

技術分野

[0001] 本発明は、主に細胞等の生物試料の観察を目的とした、遮光のためまたは試料環境維持のためのハウジングを有する光学顕微鏡装置に関するものである。

背景技術

[0002] シャーレやマイクロプレートに培養液とともに培養された培養細胞試料等、生物細胞を生力したままの状態で観察する手段として光学顕微鏡が一般に利用されている。近年、光学顕微鏡は、冷却 CCDカメラ等、高感度の撮像手段が組み合わせられて、蛍光標識された培養細胞力ゝらの微弱蛍光を検出し、画像データとして記録されるようになつた。蛍光標識された培養細胞からの蛍光は極めて微弱であり、この微弱な蛍光を精度よく検出するには、細胞からの蛍光以外の光、すなわち、外乱光が検出されるのを極力抑える必要がある。このため、いくつかの市販されている光学顕微鏡装置は外部力もの光が検出されないように倒立型顕微鏡全体をハウジングで覆うことにより、少なくとも画像取得時には外部からの光が検出されないような構造になっている。例えば、ゼネラルエレクトリックヘルスケア社製の倒立型顕微鏡カこのような光学顕微鏡装置の 1つである。

[0003] この光学顕微鏡装置は、倒立型顕微鏡全体を覆うハウジングを構成するとともに、マイクロプレートを載置可能なコンピュータで制御される χγ方向に移動可能な電動ステージを含んでいる。ハウジングには部分的に扉が設けられており、マイクロプレートが載置された状態で電動ステージ力 Sこの扉力も所定位置まで飛び出すようになっている。操作者は、電動ステージが所定位置にある状態でマイクロプレートを交換あるいはセットすることができる。扉は、操作者からの指令により、電動ステージが所定位置まで飛び出すときに開き、電動ステージがハウジング内に収容されている時には閉じるようになつている。これにより、倒立型顕微鏡全体を遮光でき、また、温度調節器等の生体維持装置との組合せにより試料環境を維持することが可能となっている。

[0004] また、結像光学系、観察光学系および電動ステージ等をハウジング内に収容した正立型顕微鏡の扉部の安全機構は知られている（例えば、特許文献 1参照。 ) oこの特許文献 1によれば、観察物を支持する支持台がハウジング内部に引き込まれるときに、扉部における異物の有無を検出する検出手段が備えられている。

特許文献 1：特開 2003 - 5079号公報

発明の開示

[0005] し力しながら、特許文献 1のように電動ステージを扉に押し当てて扉を開状態にする方法は、比較的安価に構成することができるものの、扉と電動ステージとの摩擦の発生を回避できず、繰り返し開閉動作を行うと摩擦による塵埃の発生が問題となる。この問題を回避するために、前記扉を駆動制御することにより、電動ステージに接触することなく開閉されることが必要となる力コストが高くつくという不都合がある。

[0006] また、電動ステージは、本来、観察対象である試料の観察範囲をカバーする動作範囲を有すれば足りる。しかし、特許文献 1の顕微鏡装置は、扉を開閉する機能を電動ステージに持たせるために、電動ステージがハウジング力も飛び出す位置まで動作範囲を広げており、長い直動ガイドが必要となり、コストが高くつくうえに、装置が大型化するという不都合がある。

また、顕微鏡の電動ステージには直動性能において高い精度が要求されるので、直線ガイドが長くなると高い精度を出すための調整が難しくなり、調整時間が長くなつて、組立コストも増大する虞がある。

[0007] 本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、遮光することまたは試料環境を維持することが可能な、小型かつ低コストの光学顕微鏡を提供することを目的としている。

[0008] 上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

本発明の態様は、試料を載置するステージと透過照明光学系と結像光学系とを有する顕微鏡と、該顕微鏡を取り囲むハウジングとを備え、ハウジング力固定ハウジングと、該固定ハウジングに対して開閉移動可能に設けられる可動ハウジングとを備え、前記透過照明光学系または前記結像光学系を構成する光学部品のうち、ステージの上方に配される少なくとも一部の光学部品が移動可能に設けられ、前記可動ハウジングが固定ノ、ウジングに対して開かれた位置に配置されたときに前記一部の光学部品を前記ステージの上方力退避させ、閉じられた位置に配置されたときに両光学系の光軸を略一致させる切替機構を備える光学顕微鏡装置である。

[0009] このようにすることで、ステージ上の試料を交換等する際に、固定ノヽウジングに対して可動ハウジングを開くと、切替機構の作動により、ステージ上方に配置されていた光学系の一部の光学部品がステージの上方力退避させられるので、ステージの上方に広い空間を確保して、試料の交換作業等を容易にすることができる。一方、固定ハウジングに対して可動ハウジングを閉じると、顕微鏡がハウジングに覆われて遮光されるとともに、顕微鏡を構成しているステージ上方の光学系とステージ下方の光学系の光軸が略一致させられて、透過照明光学系力の照明光を利用して結像光学系により顕微鏡観察を行うことが可能となる。

[0010] この場合において、ステージの上方に試料の交換作業等のための広い空間を確保するためにステージの動作範囲を拡大する必要がなぐ装置の大型化を防止し、つ、ステージの動作精度を向上することができる。

[0011] 上記態様においては、前記切替機構が、前記一部の光学部品を前記可動ハウジングに固定することより構成されて、ることとしてもよ!/、。

このようにすることで、固定ノ、ウジングに対して可動ハウジングを開閉移動させるだけで、ステージの上方に広い空間を確保する作業状態と、透過照明光学系と結像光学系の光軸を略一致させた観察状態とを容易に切り替えることができる。

[0012] また、上記態様においては、前記可動ハウジングが、前記固定ハウジングに揺動可能に取り付けられていることとしてもよぐ前記可動ハウジング力前記固定ハウジングに対して直線移動可能に取り付けられて、ることとしてもよ!/、。

可動ハウジングを揺動あるいは直線移動させるだけで、作業状態と観察状態とを容易に切り替えることができる。

[0013] また、上記態様においては、前記固定ノ、ウジングに対する前記可動ハウジングの開閉状態を検出するセンサを備える構成が好ましい。

センサがハウジングの開状態を検出したときには、透過照明光学系からの照明光の照射等は不要となるため、照明光をオフ状態に切り替える一方、閉状態を検出したときには、自動的に観察を開始させることもできる。 [0014] また、上記態様においては、前記センサ力もの検出信号を受けて前記ステージの位置を駆動制御する制御部を備えることとしてもよい。

センサがハウジングの開状態を検出したときには、ハウジングが開かれて試料の交換作業等が行われるため、制御部の作動により試料を交換等し易、位置にステージを移動させることにより作業性を向上することができる。また、ハウジングの閉状態が検出されたときには、その後に顕微鏡観察が行われるため、制御部の作動により自動的にステージを観察位置に配置することによって、手間を省くことができる。

[0015] また、上記態様にぉ、ては、前記結像光学系に、前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段と、前記センサからの検出信号を受けて前記撮像手段を制御する制御部とを備えることとしてもよい。

センサがハウジングの閉状態を検出したときに、制御部の作動により、観察作業への移行開始を自動的に行うことで、観察者の手間を省くことができる。

[0016] また、上記態様にぉ、ては、前記ステージ上の試料を照明する光源と、前記センサ力もの検出信号を受けて前記光源を制御する制御部とを備えることとしてもよい。センサがハウジングの開状態を検出したときに、制御部の作動により、光源をオフ状態に切り替えることで、観察者が眩しさを感じることなぐ試料の交換作業等を行うことができる。

[0017] また、前記ハウジング内の温度を調節する温度調節器を備え、前記センサからの検出信号を受けて前記温度調節器を制御する制御部を備えることとしてもよい。

また、前記ハウジング内の炭酸ガス濃度を調節する炭酸ガス供給装置を備え、前記センサ力の検出信号を受けて前記炭酸ガス供給装置を制御する制御部を備えることとしてちよい。

このようにすることで、センサがハウジングの開状態を検出している状態において、温度調節器が作動したり、炭酸ガス供給装置が作動したりする無駄を省くことができる。

また、上記態様においては、前記ステージが、試料を収容したマイクロプレートを載置可能であることとしてもよ、。

[0018] また、上記態様においては、前記透過照明光学系が、固定ハウジングに取り付けられた光源と、可動ハウジングに取り付けられた前記一部の光学部品と、光源からの照明光を該光学部品に向けて伝播する光ファイバとを備えることとしてもよい。

可動ハウジングに電装部品を配置することを防止できるので、可動ハウジングの移動時に変位する電気配線をなくして耐久性を向上することができる。

[0019] また、上記態様においては、前記固定ノ、ウジングおよび前記可動ハウジングの内壁面に可視光に対する反射防止処理が施されて、ることとしてもよ!/、。

また、上記態様においては、前記固定ノ、ウジングに対して前記可動ハウジングが閉じられたときに両者間の隙間を遮光する遮光部材が設けられていることとしてもよい。さらに、上記態様においては、前記固定ハウジングに対して前記可動ハウジングが閉じられたときに、両者の端部が互いに重なるかみ合わせ構造になっていることとしてもよい。

[0020] 本発明によれば、遮光することまたは試料環境を維持することが可能な光学顕微鏡を、小型かつ低コストに提供することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置の全体構成を模式的に示す縦断面図である。

[図 2]可動ハウジングが開状態である図 1の光学顕微鏡装置を模式的に示す縦断面図である。

[図 3]図 1の光学顕微鏡装置の外観形状を示す斜視図である。

[図 4]可動ハウジングの端縁に沿って遮光部材を設けた、第 1の実施形態の一変形例に係る光学顕微鏡装置の外観形状を示す斜視図である。

[図 5]可動ハウジングが開状態である図 4の光学顕微鏡装置を模式的に示す縦断面図である。

[図 6]可動ハウジングが閉状態である図 4の光学顕微鏡装置の固定ハウジングの端部と可動ハウジングの端部のかみ合わせ構造の縦断面拡大図である。

[図 7]固定ハウジングおよび可動ハウジングの内面全体に反射防止処理を施した、第 1の実施形態の一変形例に係る光学顕微鏡装置の外観形状示す斜視図である。

[図 8]図 7の光学顕微鏡装置の別の斜視図であって、固定ノ、ウジングおよび可動ハウジングの内面を示したものである。

[図 9]可動ハウジングの端部が固定ハウジングの端部の内側にかみ合わせられた、第 1の実施形態の一変形例に係る光学顕微鏡装置本体の縦断面図である。

[図 10]可動ハウジングの端部が固定ノヽゥジングの端部の外側にかみ合わせられた、第 1の実施形態の一変形例に係る光学顕微鏡装置本体の縦断面図である。

[図 11]第 1の実施形態の別の変形例に係る光学顕微鏡装置を模式的に示す縦断面図である。

[図 12]本発明の第 2の実施形態に係る光学顕微鏡装置の全体構成を模式的に示す縦断面図である。

[図 13]可動ハウジングが閉状態である図 12の光学顕微鏡装置の側方からみた縦断面図である。

[図 14]可動ハウジングが開状態である図 12の光学顕微鏡装置の側方からみた縦断面図である。

[図 15]本発明の第 3の実施形態に係る光学顕微鏡装置の全体構成を模式的に示す縦断面図である。

[図 16]可動ハウジングが閉状態である図 15の光学顕微鏡装置の上方力も見た断面図である。

[図 17]可動ハウジングが開状態である図 15の光学顕微鏡装置の上方力も見た断面図である。

[図 18]図 16の状態の光学顕微鏡装置を側方からみた縦断面図である。

[図 19]図 17の状態の光学顕微鏡装置を側方からみた縦断面図である。

[図 20]可動ハウジングが開状態である、第 3の実施形態の一変形例に係る光学顕微鏡装置の上方から見た断面図である。

符号の説明

A 試料

1, 40, 50 光学顕微鏡装置

2 倒立型顕微鏡 (顕微鏡）

3, 41, 52 ノヽウジング 4 電動ステージ (ステージ）

6, 56 透過照明光学系

7, 57 検出光学系（結像光学系)

8 制御部

9 キセノンランプ（光源）

14 ハロゲンランプ（光源）

16 光ファイバ

17 コレクタレンズ (光学部品）

18 ミラー (光学部品）

19 コンデンサレンズ (光学部品)

22 CCDカメラ (撮像手段）

24, 42, 53 固定ハウジング

25, 44, 54 可動ハウジング

27 温度調節器

28 炭酸ガス供給装置

30 センサ

31 マイクロプレート

51 正立型顕微鏡 (顕微鏡）

発明を実施するための最良の形態

(第 1の実施形態）

以下、本発明の第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置 1について、図 1〜図 3を参照して説明する。

第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置 1は、図 1に示されるように、倒立型顕微鏡 2と、該倒立型顕微鏡 2を収容するハウジング 3とを備えて、る。

倒立型顕微鏡 2は、試料 Aを載置し図示しないクランプ機構により試料 Aを固定する電動ステージ 4と、該電動ステージ 4の下方に配置され該電動ステージ 4に載置された試料 Aに対して、鉛直下方から励起光を照射する落射照明光学系 5と、電動ステージ 4の上方に配置され、試料 Aの鉛直上方から白色光を照射する透過照明光学系 6と、試料 Aの下方に向けて発せられた蛍光および透過光を検出する検出光学系 (結像光学系） 7と、制御部 8とを備えている。

[0024] 落射照明光学系 5は、キセノンランプ 9と、該キセノンランプ 9から発せられた光を集光するコレクタレンズ 10と、特定波長の励起光を選択的に透過させる波長選択フィルタ 11と、該波長選択フィルタ 11を透過した励起光を反射するダイクロイツクミラー 12と、該ダイクロイツクミラー 12により反射された励起光を集光して試料 Aに照射する対物レンズ 13とを備えている。

[0025] 前記透過照明光学系 6は、ハロゲンランプ 14と、該ハロゲンランプ 14力も発せられた白色光を集光するカップリングレンズ 15と、該カップリングレンズ 15により集光された白色光を一端に入射させる光ファイバ 16と、該光ファイバ 16により伝播され、他端力も出射された白色光を集光するコレクタレンズ 17と、該コレクタレンズ 17により集光された白色光を反射して鉛直下方に指向させるミラー 18と、該ミラー 18により反射された白色光を集光するコンデンサレンズ 19とを備えている。光ファイバ 16は、例えば、液体ファイバのように柔軟な光ファイバであって、自由に湾曲できるようになつている。

[0026] 前記検出光学系 7は、落射照明光学系 5の対物レンズ 13およびダイクロイツクミラー 12を共有し、試料 Aにおいて発生し、対物レンズ 13により集光され、ダイクロイツクミラー 12を透過した蛍光を透過する波長選択フィルタ 20と、該波長選択フィルタ 20を透過した蛍光^^光する結像レンズ 21と、該結像レンズ 21により集光された蛍光を検出する CCDカメラ 22とを備えている。図中、符号 23はミラーである。

[0027] 前記ハウジング 3は、下側の固定ハウジング 24と、上側の可動ハウジング 25とからなる。可動ハウジング 25は、ベアリングのような図示しない回転機構により、回転軸 2 6回りに、図 1に示す閉状態力図 2に示すような開状態となるように、固定ハウジング 24に回転可能に支持されている。ハウジング 3は、閉状態において、外部からの光が遮断され、倒立型顕微鏡 2を遮光状態に保持することができるようになっている。

[0028] 前記透過照明光学系 6のハロゲンランプ 14、カップリングレンズ 15および光フアイバ 16の一端は、前記固定ノヽウジング 24に固定され、光ファイバ 16の他端、コレクタレンズ 17、ミラー 18およびコンデンサレンズ 19は、可動ハウジング 25に固定されている。また、ハウジング 3内には、該ハウジング 3内の温度を調節するための温度調節器 27が配置されている。また、ハウジング 3には、炭酸ガスをノ、ウジング 3内に供給する炭酸ガス供給装置 28がダクト 29を介して接続されている。さら〖こ、固定ハウジング 24と可動ハウジング 25との間には、両者の開閉状態を検出するためのマイクロスイツチまたはフォトインタラプタ等のセンサ 30が設けられている。

前記制御部 8は、電動ステージ 4、キセノンランプ 9、ハロゲンランプ 14、 CCDカメラ 22、温度調節器 27、炭酸ガス供給装置 28およびセンサ 30に接続されている。

[0029] このように構成された第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置 1の作用について以下に説明する。

第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置 1を用いて試料の観察を行うには、まず、操作者は、可動ハウジング 25を操作して、固定ノヽウジング 24に対して可動ハウジング 2 5を開く。可動ハウジング 25は図示しないクランプ機構により、図 2に示されるように、持ち上げられた状態に保持される。

[0030] このとき、可動ハウジング 25とともに、電動ステージ 4の上方に配置されている透過照明光学系 6が持ち上げられるので、電動ステージ 4力その上方に空間を大きくあけた状態に露出させられる。この状態で、操作者は、マイクロプレート 31等の容器内に蛍光標識された培養細胞等の試料 Aを収容した状態で、該電動ステージ 4上にマイク口プレート 31を載置し、固定する。

[0031] また、このとき、可動ハウジング 25が固定ノ、ウジング 24に対して開かれることにより、センサ 30によって開状態が検出されるので、その検出信号に基づいて、制御部 8 力電動ステージ 4を作動させ、試料 Aを搭載し易い位置に配置しておくこととしてもよ!、。このようにすることで操作性を向上することができる。

[0032] 操作者が試料 Aを収容したマイクロプレート 31を固定して可動ハウジング 25を閉じると、センサ 30が閉状態の検出信号を出力する。この状態で、可動ハウジング 25に設けられた透過照明光学系 6は、コンデンサレンズ 19の光軸が対物レンズ 13の光軸に一致する位置に配置される。

[0033] センサ 30からの閉状態の検出信号を受けた制御部 8は、電動ステージ 4を予め定められたプログラムに従って所定位置に駆動制御する。そして、制御部 8は、ハロゲンランプ 14またはキセノンランプ 9を作動させ、かつ、 CCDカメラ 22を作動させることにより、自動的に試料 Aの画像取得を開始する。電動ステージ 4の駆動制御は、例えば、自動的に試料 Aを収容するマイクロプレート 31の各ゥエルの画像を順次撮像していくこととしてもよぐまた、対物レンズ 13の図示しない焦準部を制御して合焦動作制御を行うこととしてもよい。

画像取得が自動的に行われることにより、操作者の手間を省くことができる。

撮像により CCDカメラ 22により取得された画像情報は、制御部 8において画像処理され、蛍光画像としてモニタ 32に表示されることになる。

[0034] 制御部 8は、センサ 30からの検出信号を受けて、ハロゲンランプ 14やキセノンランプ 9の点灯および消灯を制御することができる。具体的には、操作者が可動ハウジング 25を開いたことが検出された場合には、ハロゲンランプ 14やキセノンランプ 9を消灯し、閉じたことが検出された場合には点灯制御を行う。これにより、試料 Aをセットする際に、操作者が眩しさを感じることがなぐ快適に試料 Aのセット作業を行うことができるし、節電を図ることもできる。同様にして、温度調節器 27、炭酸ガス供給装置 28 についても、制御部 8がセンサ 30の検出信号に基づいて制御することで、節電や炭酸ガスの排出削減を図ることもできる。

[0035] このように構成された第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置 1によれば、可動ハウジング 25を固定ノヽウジング 24に対して開くことにより、電動ステージ 4の上方に配されている透過照明光学系 6を可動ハウジング 25とともに退避させて、電動ステージ 4 の上方に広い空間を確保することができる。したがって、作業者は、その広い空間において試料 Aの交換作業等を容易に行うことができる。その際に、電動ステージ 4を移動させる必要もな!、ので、試料 Aの交換用に電動ステージ 4のストロークを拡大する必要がない。したがって、電動ステージ 4としては、必要最小限の動作範囲を有するもので足り、直動ガイド等を短くできるので、調整作業の簡易化、コスト低減および小型化を図ることができる。

[0036] さらに、第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置 1によれば、可動ハウジング 25内に電装系が存在せず、電気配線を引き回す必要がないので、開閉動作に伴う電気配線の劣化等の不都合の発生を防止することができるという利点もある。 [0037] 第 1の実施形態においては、図 4および図 5に示されるように、可動ハウジング 25に、その端縁に沿って、遮光部材 100が取り付けられていてもよい。固定ハウジング 24 に対して可動ハウジング 25が閉じられた状態では、図 6に示されるように、固定ハウジング 24の端部と可動ハウジング 25の端部とが重なるようにかみ合わせられる。したがって、遮光部材 100が固定ハウジング 24と可動ハウジング 25との隙間を閉塞するので、ハウジング 3内への可視光の透過を防止することができる。

[0038] 遮光部材 100としては、黒色のゴム、プラスチックあるいは金属製のキャップ状のものを用いることができる。遮光部材 100は、可動ハウジング 25の端部を覆う略 U字状断面を有し、約 lmm以上 5mm以下の厚さ寸法を有している。なお、遮光部材 100 は固定ノヽウジング 25側に設けられていてもよい。

[0039] また、図 7および図 8に示されるように、固定ハウジング 24および可動ハウジング 25 の内面全体に、反射防止処理が施されていてもよい。反射防止処理としては黒色塗料を塗布することが挙げられる反射防止処理としては、黒色のシート材を内面全体に接着してもよいし、黒色アルマイト処理を施してもよい。

[0040] また、図 9または図 10に示されるように、固定ハウジング 24および可動ハウジング 2 5の端部どうしが相互に重なるようにしたかみ合わせ構造を採用してもよい。図 9に示す例では、可動ハウジング 25の端部が固定ノ、ウジング 24の端部の内側にかみ合わせられるようになつている。一方、図 10に示す例では、可動ハウジング 25の端部が固定ノヽウジング 24の端部の外側にかみ合わせられるようになつている。これらのかみ合わせ構造により、可動ハウジング 25と固定ハウジング 24との隙間から外来のノイズ光がハウジング 3内に入射するのを防止することができる。

[0041] なお、第 1の実施形態においては、透過照明光学系 6の一部の光学部品、すなわち、光ファイバ 16の他端、コレクタレンズ 17、ミラー 18およびコンデンサレンズ 19が、可動ハウジング 25に固定されている構成を例示したが、前記一部の光学部品は、必ずしも可動ハウジング 25に固定される必要はない。例えば、図 11に示すように、光フアイバ 16の他端、コレクタレンズ 17、ミラー 18およびコンデンサレンズ 19を含む透過照明光学ユニット 200が、固定ノヽウジング 24および可動ハウジング 25に回転支持機構 202およびパネ 203により支持されることとしてもよい。具体的には、透過照明光学ユニット 200が、倒立型顕微鏡 2のフレーム 201に設けられた回転支持機構 202により、所定の回転軸を中心に回転可能に支持されるとともに、可動ハウジング 25と透過照明光学ユニット 200を連結するパネ 203により、可動ノ、ウジング 25の開操作にともなって光軸力も退避されるように支持されることとしてもよい。

この場合、透過照明光学ユニット 200の可動範囲は、倒立型顕微鏡 2のフレーム 2 01に設けられたストッパ 201a, 201bで規制される。可動ハウジング 25の閉操作により、透過照明光学ユニット 200は、重力によって図中時計周りに回転し、ストッパ 201 bによって位置決めされる。この状態で、透過照明光学系 6は、コンデンサレンズ 19 の光軸が対物レンズ 13の光軸に一致する位置に配置される。

[0042] (第 2の実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態に係る光学顕微鏡装置 40について、図 12〜図 14 を参照して以下に説明する。

第 2の実施形態の説明において、上述した第 1の実施形態に係る光学顕微鏡装置 1と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。

[0043] 第 2の実施形態に係る光学顕微鏡装置 40は、ハウジング 41の構造において第 1の実施形態と相違し、内部の倒立型顕微鏡 2については、全く同じ構成を有している。第 2の実施形態に係る光学顕微鏡装置 40のハウジング 41は、下側に配される固定ハウジング 42上に、直動ガイド 43によって水平方向に移動可能な可動ハウジング 44 を備えている。固定ノヽウジング 42と可動ハウジング 44との間には図示しないクリック機構が設けられ、可動ハウジング 44は、固定ハウジング 42に対して、開状態と閉状態とをそれぞれ保持することができるようになつている。

[0044] 光ファイバ 16は、固定ハウジング 42と可動ハウジング 44との間に掛け渡すように配置されている。光ファイバ 16の長さ方向の途中位置は、固定ノ、ウジング 42の天井面を貫通してブッシュ 45により固定されている。また、該ブッシュ 45に対応する可動ハウジング 44の壁面には、開状態から閉状態までの間、可動ハウジング 44がブッシュ 4 5に干渉しな、ように維持する長孔 46が設けられて、る。

[0045] 可動ハウジング 44が固定ハウジング 42に対して閉位置に配置されると、可動ハウジング 44に設けられている透過照明光学系 6のコンデンサレンズ 19の光軸力対物レンズ 13の光軸に略一致するように設けられ、その位置においてクリック機構の作動により可動ハウジング 44が固定された状態に維持されるようになっている。そして、この状態で、ハウジング 41内部の空間が外光を遮断した遮光状態とされる。

[0046] 逆に、操作者が可動ハウジング 44を開状態に移動させると、可動ハウジング 44とともに透過照明光学系 6も退避させられるので、電動ステージ 4の上方に広い空間を確保することができる。したがって、操作者は、その広い空間を利用して試料 Aの交換や固定等の作業を容易に行うことができる。

[0047] このように構成された第 2の実施形態に係る光学顕微鏡装置 40によれば、固定ノ、ウジング 42に対して可動ハウジング 44を水平にスライドさせるだけで開閉でき、操作に大きな力を必要としな、ので操作性がょヽと、う利点がある。

第 2の施形態においてはハロゲンランプ 14を固定ハウジング 42内に設けているが、ランプユニットとしてハウジング 41の外部に配置してもよい。

[0048] (第 3の実施形態）

次に、本発明の第 3の実施形態に係る光学顕微鏡装置 50について、図 15〜図 19 を参照して以下に説明する。

第 3の実施形態の説明において、上述した第 1の実施形態に係る光学顕微鏡 1または第 2の実施形態に係る光学顕微鏡 40と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。

[0049] 第 3の実施形態に係る光学顕微鏡装置 50は、正立型顕微鏡 51と、該正立型顕微鏡 51を収容するハウジング 52とを備えている。ハウジング 52は、第 2の実施形態に係る光学顕微鏡装置 40と同様に、固定ノ、ウジング 53に対して可動ハウジング 54を水平方向にスライドさせて開閉する方式のものである。

正立型顕微鏡 51は、試料 Aを載置する電動ステージ 4と、該電動ステージ 4の上方に配置され該電動ステージ 4に載置された試料 Aに対して、鉛直上方力励起光を照射する落射照明光学系 55と、電動ステージ 4の下方に配置され、試料 Aの鉛直下方から白色光を照射する透過照明光学系 56と、試料 Aの上方に向けて発せられた蛍光および透過光を検出する検出光学系 57と、図示しない制御部 8とを備えている [0050] 落射照明光学系 55は、キセノンランプ 9と、該キセノンランプ 9から発せられた光を集光するカップリングレンズ 58と、該カップリングレンズ 58により集光された励起光を一端に入射させる光ファイバ 59と、該光ファイバ 59により伝播され、他端から出射された励起光を集光するコレクタレンズ 60と、特定波長の励起光を選択的に透過させる波長選択フィルタ 11と、該波長選択フィルタ 11を透過した励起光を反射するダイク口イツクミラー 12と、該ダイク口イツクミラー 12により反射された励起光を鉛直下方に向けて反射するミラー 61と、該ミラー 61により反射された励起光を集光して試料 Aに照射する対物レンズ 13とを備えている。光ファイバ 59は、例えば、液体ファイバのように柔軟な光ファイバであって、自由に湾曲できるようになつている。

[0051] 前記透過照明光学系 56は、ハロゲンランプ 14と、該ハロゲンランプ 14から発せられた白色光を集光するコレクタレンズ 17と、該コレクタレンズ 17により集光された白色光を反射して鉛直上方に指向させるミラー 18と、該ミラー 18により反射された白色光を集光するコンデンサレンズ 19とを備えている。

前記検出光学系 57は、落射照明光学系 55の対物レンズ 13、ミラー 61およびダイクロイツクミラー 12を共有して!/、る。

[0052] 前記落射照明光学系 55のキセノンランプ 9、カップリングレンズ 58および光フアイノ 59の一端は、前記固定ノヽウジング 53内に配置されている。一方、光ファイバ 59の他端、コレクタレンズ 60、波長選択フィルタ 11、ダイクロイツクミラー 12、ミラー 61および対物レンズ 13は、図示しない筐体により可動ハウジング 54に固定されている。

[0053] また、検出光学系 57を構成する波長選択フィルタ 20および結像レンズ 21も可動ハウジング 54に固定され、 CCDカメラ 22は固定ノ、ウジング 53内に配置されている。結像レンズ 21から CCDカメラ 22に向力光軸上に配される可動ハウジング 54および固定ノ、ウジング 53の壁面には、可動ハウジング 54が閉状態に配されたときに一致する貫通孔 62, 63がそれぞれ設けられている。また、電動ステージ 4と対物レンズ 13との間に配される可動ハウジング 54および固定ハウジング 53の壁面にも、可動ハウジング 54が閉状態に配されたときに一致する位置に配される貫通孔 64, 65がそれぞれ設けられている。 [0054] また、図 16〜図 19に示されるように、固定ハウジング 53と可動ハウジング 54との間に延びる光ファイバ 59は、その途中位置を固定ハウジング 53の壁面にブッシュ 45により固定されている。可動ハウジング 54の対応部位には、可動ハウジング 54が移動しても光ファイバ 59に干渉しな、ようにブッシュ 45を収容する長孔 66が設けられてヽる。

[0055] また、可動ハウジング 54または固定ハウジング 53には、図示しない遮光布のような遮光部材が設けられており、可動ハウジング 54が閉状態に配されたときに、両ハウジング 53, 54間の隙間を遮光して、外光が貫通孔 62〜65等力もハウジング 52内に入射しな、ように構成されて、る。

[0056] 図 15、図 16、図 18に示されるように、可動ハウジング 54を固定ハウジング 53に対して閉じた位置に配置すると、検出光学系 57の対物レンズ 13の光軸力透過照明光学系 56のコンデンサレンズ 19の光軸に略一致させられる。その位置において図示しないクリック機構の作動により可動ハウジング 54が固定された状態に維持されるようになつている。そして、この状態で、ハウジング 52内部の空間が外光を遮断した遮光状態とされる。

[0057] 逆に、図 17および図 19に示されるように、操作者が可動ハウジング 54を開状態に移動させると、可動ハウジング 54とともに検出光学系 57および落射照明光学系 55も退避させられるので、電動ステージ 4の上方に広い空間を確保することができる。したがって、操作者は、その広い空間を利用して試料 Aの交換や固定等の作業を容易に行うことができる。

[0058] 第 3の実施形態に係る光学顕微鏡装置 50によれば、検出光学系 57および落射照明光学系 55の主要な光学部品は可動ハウジング 54に配置されている力 CCDカメラ 22およびキセノンランプ 9は固定ハウジング 53内に配置されているので、可動ハウジング 54内力も電気配線を排除することができる。したがって、可動ハウジング 54の開閉時における電気配線の引き回しをなくすことができる。

[0059] また、固定ノヽウジング 53内に CCDカメラ 22を配置することにより、比較的重量の大きな冷却型 CCDカメラを使用することができる。したがって、ノイズを抑えた鮮明な画像を取得することができる。また、固定ノ、ウジング 53に対して可動ハウジング 54を水平にスライドさせるだけで開閉でき、操作に大きな力を必要としないので操作性がよいという利点がある。

第 3の実施形態においても、図 20に示されるように、固定ハウジング 53と可動ハウジング 54に設けられた貫通孔 63, 65および長孔 66の周囲に、固定ハウジング 53に対して可動ハウジング 54が閉じられたときに固定ハウジング 53と可動ハウジング 54との間の隙間を閉塞する遮光部材 100が設けられていてもよい。これにより、可動ハウジング 25と固定ノヽウジング 24との隙間力も外来のノイズ光がハウジング 3内に入射するのを防止することができる。遮光部材 100としては、黒色のゴム、プラスチックあるいは金属力もなるシート状の部材を採用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 試料を載置するステージと透過照明光学系と結像光学系とを有する顕微鏡と、該顕微鏡を取り囲むハウジングとを備え、

ハウジング力固定ハウジングと、該固定ノ、ウジングに対して開閉移動可能に設けられる可動ハウジングとを備え、

前記透過照明光学系または前記結像光学系を構成する光学部品のうち、ステージの上方に配される少なくとも一部の光学部品が移動可能に設けられ、

前記可動ハウジングが固定ノヽウジングに対して開かれた位置に配置されたときに前記一部の光学部品を他の光学系の光軸から退避させ、閉じられた位置に配置されたときに両光学系の光軸を略一致させる切替機構を備える光学顕微鏡装置。

[2] 前記切替機構が、前記一部の光学部品を前記可動ハウジングに固定することより構成されてヽる請求項 1に記載の光学顕微鏡装置。

[3] 前記可動ハウジングが、前記固定ハウジングに揺動可能に取り付けられている請求項 1または請求項 2に記載の光学顕微鏡装置。

[4] 前記可動ハウジングが、前記固定ハウジングに対して直線移動可能に取り付けられている請求項 1または請求項 2に記載の光学顕微鏡装置。

[5] 前記固定ハウジングに対する前記可動ハウジングの開閉状態を検出するセンサを備える請求項 1から請求項 4のいずれかに記載の光学顕微鏡装置。

[6] 前記センサ力の検出信号を受けて前記ステージの位置を駆動制御する制御部を備える請求項 5に記載の光学顕微鏡装置。

[7] 前記結像光学系に、前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段と、前記センサからの検出信号を受けて前記撮像手段を制御する制御部とを備える請求項 5に記載の光学顕微鏡装置。

[8] 前記ステージ上の試料を照明する光源と、前記センサからの検出信号を受けて前記光源を制御する制御部とを備える請求項 5に記載の光学顕微鏡装置。

[9] 前記ハウジング内の温度を調節する温度調節器を備え、前記センサからの検出信号を受けて前記温度調節器を制御する制御部を備える請求項 5に記載の光学顕微鏡装置。

[10] 前記ハウジング内の炭酸ガス濃度を調節する炭酸ガス供給装置を備え、前記センサカの検出信号を受けて前記炭酸ガス供給装置を制御する制御部を備える請求項 5に記載の光学顕微鏡装置。

[11] 前記ステージが、試料を収容したマイクロプレートを載置可能である請求項 1から請求項 10のヽずれかに記載の光学顕微鏡装置。

[12] 前記透過照明光学系が、光源と、可動ハウジングに取り付けられた前記一部の光学部品と、光源力の照明光を該光学部品に向けて伝播する光ファイバとを備える請求項 1から請求項 11のいずれかに記載の光学顕微鏡装置。

[13] 前記光源が固定ノ、ウジングに取り付けられている請求項 12に記載の光学顕微鏡装置。

[14] 前記固定ハウジングおよび前記可動ハウジングの内壁面に可視光に対する反射防止処理が施されている請求項 1から請求項 13のいずれかに記載の光学顕微鏡装置

[15] 前記固定ハウジングに対して前記可動ハウジングが閉じられたときに両者間の隙間を遮光する遮光部材が設けられて、る請求項 1から請求項 14の、ずれかに記載の光学顕微鏡装置。

[16] 前記固定ハウジングに対して前記可動ハウジングが閉じられたときに、両者の端部が互いに重なるかみ合わせ構造になって、る請求項 1から請求項 14の!、ずれかに記載の光学顕微鏡装置。