WO2007135762A1

WO2007135762A1 - 液浸用液の供給装置、対物レンズ及び液浸用液の供給制御方法

Info

Publication number: WO2007135762A1
Application number: PCT/JP2006/324711
Authority: WO
Inventors: Hideharu Tsuchiya
Original assignee: Tokai Hit Co., Ltd.
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2007-11-29

Abstract

　観察を中断することなく観察物体と先端レンズとの間の液浸用液の量を常に適正に保つことができる液浸用液の供給装置を提供する。　液浸用液の供給装置５は、対物レンズ３の先端レンズ１側外面に装着される本体部７と、送液チューブ９と、排液チューブ１１と、液供給手段１３と、液排出手段１５等を備えている。本体部７の装着によって先端レンズ１を取り囲む液保持凹部２５が形成される。液保持凹部２５に保持された液浸用液としての水２７の上面は培養容器２１の底面に接触する。ステージ１９の移動により培養容器２１の位置がずらされると、水２７の量が減るが、微量定量ポンプ３１を駆動することにより適宜水が液保持凹部２５に補充され、余分な水は流出して液溜め凹部１７に溜められる。

Description

明細書

液浸用液の供給装置、対物レンズ及び液浸用液の供給制御方法技術分野

[0001] 本発明は、顕微鏡観察における観察物体 (試料)と対物レンズの先端レンズとの間に液を介した状態で使用される対物レンズ、及び対物レンズに液を供給する液浸用液の供給装置及び供給制御方法に関するものである。

背景技術

[0002] 顕微鏡観察において分解能を高めるために、観察物体と対物レンズの先端レンズとの間を、先端レンズとほぼ同じ屈折率をもったセダー油等の液で満たす液浸が行われている。この液浸を適正に行うためには、観察物体と先端レンズとの間が常に液で満たされて、ることが必要である。

ところで、近年においては、細胞、細菌等の培養容器としてゥエルプレートが多く用いられるようになつている。このゥエルプレートには複数の収容部が備えられ、それぞれの収容部に細胞等を培養液と共に入れて培養を行うようになって!/ヽる。

ゥエルプレートは対物レンズの光軸に直交する平面内で二次元方向に移動可能なステージに載置され、ステージの移動により各収容部を先端レンズに対向させている

[0003] 特許文献 1には、余分な液が流下して対物レンズの下方に位置する顕微鏡の内部を汚染することを防止するために、対物レンズの先端レンズ側に防水キャップを装着し、先端レンズを取り巻くように窪み状の液保持部を形成する構成が記載されてヽる防水キャップの下端部には、前記液保持部力溢れ出てキャップ外面を伝って落ちる液を受ける環状の受け溝が形成されて、る。

[0004] 特許文献 1 :特開平 5— 60981号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] この種の観察装置では、液浸用の液がその周りを開放された状態で培養容器の底面に接触しているため、液が蒸発したり、観察物体を変えるべく培養容器を動力したりすることにより、液が無くなったりあるいは液量が少なくなつて適正な液浸観察ができなくなると、う問題を避けられな、。

この場合、スポイト等により手作業で前記液保持部に液を補充するようになってヽる力ゥエルプレートを用いた場合は、ステージの移動回数が多ぐまた観察時間も長期に亘るため、頻繁に液を補充しなければならず、極めて煩雑であった。

また、観察者自身が補充を行う場合には補充のたびに観察を中断しなければならず、観察作業の効率低下の問題もある。

更に、スポイト等により手作業で液保持部に液を補充するためには、ステージ上のゥエルプレート等の培養容器をー且退かす必要があるが、ステージ上の培養容器の位置が当初の載置位置カゝらずれてしまうと、培養容器をミクロン単位の精度で元の位置に戻すことは不可能である。従って、先に観察していた観察対象を先端レンズに再度対向させることは殆ど不可能であり、観察対象の再現性という点においても問題である。

[0006] 本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、観察を中断することなく観察物体と先端レンズとの間の液浸用液の量を常に適正に保つことができ、煩雑さを低減できるとともに観察作業の時間短縮、効率向上に寄与できる液浸用液の供給装置、及び対物レンズの提供を目的とする。

更に、操作が簡単で、し力も液浸用液を無駄に消費することなぐランニングコストを低く抑えることができる液浸用液の供給制御方法の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 上記目的を達成するために、請求の範囲第 1項の発明は、顕微鏡の対物レンズの先端側外面に装着され、前記対物レンズの先端レンズを取り囲む液保持凹部を形成するとともに、前記液保持凹部力外側に流出した液を溜める液溜め凹部を有する本体部と、前記液保持凹部に連通する液供給路と、前記液溜め凹部に連通する液排出路と、前記液供給路に接続された液供給手段とを備えたことを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0008] 請求の範囲第 2項の発明は、請求の範囲第 1項に記載した液浸用液の供給装置において、液供給路が、本体部の厚みの内部を通ることを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0009] 請求の範囲第 3項の発明は、請求の範囲第 1項または第 2項に記載した液浸用液の供給装置において、本体部の内周面に、装着したときに対物レンズの外面との間をシールする環状の凸部が形成されていることを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0010] 請求の範囲第 4項の発明は、請求の範囲第 1項力第 3項のいずれかに記載した液浸用液の供給装置において、本体部の外面における液保持凹部と液溜め凹部との間の少なくとも一部分が、使用液に応じて親水性又は親油性を有することを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0011] 請求の範囲第 5項の発明は、先端レンズと、前記先端レンズを保持するレンズ保持筒と、前記レンズ保持筒の前記先端レンズ側に形成され、前記先端レンズを取り囲む液保持凹部と、前記液保持凹部に開口する液供給路と、前記レンズ保持筒の外面に設けられ、前記液保持凹部から外側に流出した液を溜める液溜め凹部と、前記液溜め凹部に連通する液排出路と、前記液供給路に接続された液供給手段とを備えたことを特徴とする対物レンズである。

[0012] 請求の範囲第 6項の発明は、請求の範囲第 5項に記載した対物レンズにおいて、レンズ保持筒の外面における液保持凹部と液溜め凹部との間の少なくとも一部分が、使用液に応じて親水性又は親油性を有することを特徴とする対物レンズである。

[0013] 請求の範囲第 7項の発明は、請求の範囲第 1項力第 4項のいずれかに記載した液浸用液の供給装置において、さらに、液浸用液の供給と停止を設定できる制御手段とを有することを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0014] 請求の範囲第 8項の発明は、請求の範囲第 7項に記載した液浸用液の供給装置において、制御手段は対物レンズの光軸に直交する方向へ動作するステージの動作に対応して液供給手段の制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0015] 請求の範囲第 9項の発明は、請求の範囲第 8項に記載した液浸用液の供給装置にぉ、て、制御手段はステージの動作と同期して液供給手段が液浸用液の供給を開始する制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置である。 [0016] 請求の範囲第 10項の発明は、請求の範囲第 8項または第 9項に記載した液浸用液の供給装置において、制御手段は液供給手段力 Sステージの動作開始時力も動作停止までの間、液浸用液を供給したり中断したりする制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0017] 請求の範囲第 11項の発明は、請求の範囲第 8項力も第 10項のいずれかに記載した液浸用液の供給装置にぉ、て、制御手段は液供給手段がステージの動作停止から所定時間、液浸用液を供給する制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0018] 請求の範囲第 12項の発明は、請求の範囲第 7項力も第 11項のいずれかに記載した液浸用液の供給装置において、液排出路に接続された液排出手段を備えたことを特徴とする液浸用液の供給装置である。

[0019] 請求の範囲第 13項の発明は、顕微鏡の対物レンズの先端レンズと観察物体との間に介在する液浸用液の供給を制御する液浸用液の供給制御方法にお!、て、対物レンズの光軸に直交する方向に動作するステージの動作に対応して、液浸用液の供給の制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給制御方法である。

[0020] 請求の範囲第 14項の発明は、請求の範囲第 13項に記載した液浸用液の供給制御方法において、ステージの動作開始時から動作停止までの間、液浸用液を供給したり中断したりすることを特徴とする液浸用液の供給制御方法である。

[0021] 請求の範囲第 15項の発明は、請求の範囲第 13項または第 14項に記載した液浸用液の供給制御方法において、ステージの動作停止力所定時間、液浸用液の供給を行うことを特徴とする液浸用液の供給制御方法である。

[0022] 請求の範囲第 16項の発明は、請求の範囲第 13項に記載した液浸用液の供給制御方法において、請求の範囲第 7項から第 12項のいずれかの液浸用液の供給装置を用いることを特徴とする液浸用液の供給制御方法である。

[0023] 請求の範囲第 17項の発明は、請求の範囲第 14項に記載した液浸用液の供給制御方法において、請求の範囲第 7項から第 12項のいずれかの液浸用液の供給装置を用いることを特徴とする液浸用液の供給制御方法である。

[0024] 請求の範囲第 18項の発明は、請求の範囲第 15項に記載した液浸用液の供給制御方法において、請求の範囲第 7項から第 12項のいずれかの液浸用液の供給装置を用いることを特徴とする液浸用液の供給制御方法。

発明の効果

[0025] 本発明によれば、観察を中断することなく観察物体と先端レンズとの間の液浸用液の量を常に適正に保つことができ、手作業で補充箇所を確認しながら頻繁に補充することによる煩雑さを低減できるとともに、観察作業の時間短縮、効率向上に寄与できる。

また、親水性又は親油性を付与した場合には、液浸用液の表面張力を崩して液保持凹部からの排液をスムーズに排出することができる。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]本発明の第 1の実施の形態に係る液浸用液の供給装置の斜視図である。

[図 2]検鏡状態の断面図である。

[図 3]ステージを移動させて観察物体を変えた場合の断面図である。

[図 4]第 2の実施の形態に係る液浸用液の供給装置の分解斜視図である。

[図 5]第 2の実施の形態における検鏡状態の断面図である。

[図 6]第 3の実施の形態に係る液浸用液の供給装置の斜視図である。

[図 7]第 3の実施の形態における検鏡状態の断面図である。

[図 8]第 4の実施の形態に係る対物レンズの検鏡状態の断面図である。

[図 9]第 5の実施の形態に係る液浸用液の供給装置の斜視図である。

[図 10]倒立型顕微鏡のレボルバに保持された対物レンズに図 9の液浸用液の供給装置の本体部を装着する状態の斜視図である。

[図 11]図 9の液浸用液の供給装置の動作を説明するための模式図である。

[図 12]図 9の液浸用液の供給装置の動作を説明するための模式図である。

[図 13]図 9の液浸用液の供給装置の動作を説明するためのタイムチャートである。

[図 14]図 9の液浸用液の供給装置の動作を説明するためのタイムチャートである。

[図 15]第 6の実施の形態における検鏡状態の断面図である。

[図 16]第 7の実施の形態に係る液浸用液の供給装置の本体部の一部破断斜視図である。 [図 17]第 7の実施の形態における検鏡状態の断面図である。

符号の説明

[0027] 1 先端レンズ 3 対物レンズ 3a 外筒 3b 中筒

4 溝 5 液供給装置 (第 1の実施の形態）

7 本体部 7a 上端部 9 送液チューブ 16 レボルバ

11 排液チューブ 13 液供給手段

19 ステージ 17、 55 液溜め凹部 25、 53 液保持凹部

27 液 39 凸部 47 対物レンズ (第 4の実施の形態）

61 液浸用液の供給装置 (第 5の実施の形態） 67 ポンプユニット

73 検知手段 75 タイマー内蔵の制御手段 77 前面パネル

79 表示部 81 設定ボタン 83 表示部

85 設定ボタン 87 供給スィッチ 89 排液スィッチ

90 傾斜パネル 91 供給用ポンプ 93 排液用ポンプ

95 ローラ 91a, 93a 回転子 91b、 93b ベース

91c、 93c カノ一 91d、 93d モータ

97、 99 ステージ駆動用のモータ 101 側部パネル

103 シリンジホルダ 105 ホルダ本体 107 蓋体

109 シリンジ

Pa 対物レンズが最上位となるポジション

Pb 対物レンズが最も傾、た姿勢となるポジション

121 液供給装置 (第 6の実施の形態）

123 貫通路 125 隙間

127 液供給装置 (第 7の実施の形態） 129 液供給溝

発明を実施するための最良の形態

[0028] 本発明の第 1の実施の形態に係る液浸用液の供給装置を図 1から図 3にしたがつて説明する。

図 1は、先端レンズ 1を有する倒立型の対物レンズ 3に装着する前の液浸用液の供給装置 (以下、単に「液供給装置」 t 、う） 5の斜視図である。対物レンズ 3は中筒 3bと、この中筒 3bに対し光軸方向へ動作自在に取り付けられた外筒 3aとを有して、る。外筒 3aには先端レンズ 1が備えられて、る。

液供給装置 5は、対物レンズ 3の外筒 3aの外面、即ち、先端レンズ 1側外面に嵌合して装着される本体部 7と、液供給路としての送液チューブ 9と、液排出路としての排液チューブ 11と、送液チューブ 9に接続される液供給手段 13 (図 2参照）と、排液チユーブ 11に接続される液排出手段 15 (図 2参照）等を備えて!/ヽる。符号 16はレボルバを示し、このレボルバ 16には対物レンズ 3の中筒 3bが固定されている。

[0029] 本体部 7は、対物レンズ 3の外筒 3aの外面に密着するようにゴム質系材料 (例えばシリコーンゴム)で形成されており、且つ、外筒 3aの形状に沿った筒状 (キャップ状 )に形成されている。

本体部 7の上端部 7aは先端レンズ 1の周囲を取り囲む形状を有し、下端部には外側に突出する環状の液溜め凹部 17がー体に形成されている。

[0030] 図 2は、対物レンズ 3を用いた検鏡状態を示している。図示しない駆動機構により対物レンズ 3の光軸と直交する平面内で二次元方向（X、 Y方向）又は 3次元方向に移動可能なステージ 19に透明プラスチック製の培養容器 21が載置されて、る。

培養容器 21は複数の収容部 21a、 21b、 21c. . .を有しており、各収容部には観察対象である細胞 23及び培養液が収容されている。

本体部 7の上端部 7aの端面 7cは、先端レンズ 1の上面 laよりも下方に設定されており、対物レンズ 3の外面 (傾斜面）に対して略直角となっている。端面 7cと外筒 3aの外面とにより、先端レンズ 1を取り囲む液保持凹部 25が形成されている。

尚、上記のように端面 7cは、対物レンズ 3の外面 (傾斜面）に対して略直角となって V、るが、端面 7cを図 2におヽて略水平となるように形成してもよ!/、。

端面 7cは先端レンズ 1の上面 laよりも低く設定されているが、液保持凹部 25に補充された液浸用の液 27、例えば水は表面張力により図に示すように盛り上がった状態に保持され、その上面は培養容器 21の底面に接触する。

[0031] 送液チューブ 9は、フレキシブル性を有する合成樹脂チューブであり、本体部 7の下面力もその厚みの内部を貫通して液保持凹部 25に開口、即ち連通するように設けられている。液供給手段 13は、液 27が収容された供給タンク 29と、送液チューブ 9が接続された微量定量ポンプ 31と、前記微量定量ポンプ 31を ON · OFFする手持ちタイプのスイッチ 33を備えている。

液排出手段 15は、フレキシブル性を有する合成樹脂チューブである排液チューブ 11が接続された吸引ポンプ 35と、回収タンク 37を備えている。排液チューブ 11の上端部は本体部 7の下面力も液溜め凹部 17に連通している。

本体部 7の内周面には環状の凸部 39が形成されており、装着したときに凸部 39が外筒 3aの外面に形成された環状の溝 4に弾性変形して入り込むことにより、外筒 3a の外面と本体部 7の内面との間がシールされるようになっている。

[0032] 上記構成に係る液供給装置 5による供給動作を説明する。

図 2に示す状態、すなわち、先端レンズ 1が培養容器 21の収容部 21bに対向した状態から観察対象を変えるベぐ矢印 L方向にステージ 19を所定距離移動させると、先端レンズ 1に培養容器 21の収容部 21cが対向する。

ステージ 19の移動により、培養容器 21の底面に接触している液 27は引きずられるため、液保持凹部 25の液 27の量は減るが、観察者が適宜スィッチ 33を ONして水を補充することにより、液保持凹部 25の液の量 (液浸量）は適正に維持される。

スィッチ 33を ONすることによる水の補充量は均一にする必要はなぐ液保持凹部 2 5にお、て適正量を超える余分な水は本体部 7の外面を伝って流れ、液溜め凹部 17 に溜まる。

液溜め凹部 17に溜まった水は、常時駆動される吸引ポンプ 35により強制的に排出され、回収タンク 37に溜められる。

上記のように液供給装置 5を用いれば、スポイト等によって手作業で液保持凹部 25 に液 27を補充する場合と異なり、培養容器 21をステージ 19に載置したままで液 27 を補充することができる。従って、ステージ 19上の培養容器 21の位置が当初の載置位置力もずれることはない。よって、先に観察していた観察対象である細胞 23が先端レンズ 1との対向位置力もずれるおそれはなく、観察対象の再現性と!/、う点にお！/、て問題が生じるのを防止することができる。

[0033] 本実施の形態では、観察者がスィッチ 33を ONして水を適宜補充するようにしたが、微量定量ポンプ 31を常時駆動して連続定量供給するようにしてもょ、。

また、タイマーを用いて微量定量ポンプ 31がー定時間（例えば 30分)置きに作動するようにして、水を間欠定量供給してもよい。

更にポンプで機械的に補充せずに、シリンジで手動供給するようにしてもょ、。また、送液チューブ 9を本体部 7の厚みの内部を貫通して配置する構成としたが、本体部 7の外面に細長い溝を形成して送液チューブ 9を埋設状態に設置し、その上端部は厚みの内部に潜り込ませて液保持凹部 25に開口するようにし、下端部は液溜め凹部 17を貫通して外部に出るようにしてもよい。

更に、液溜め凹部 17に溜まった水を吸引ポンプ 35により強制的に排出する構成としたが、単に重力により落下させて回収タンク 37に回収するようにしてもよい。

液浸用の液として水を用いた力油を用いてもょ、。

[0034] 排液チューブ 11を送液チューブ 9と同様に本体部 7の厚みの内部を貫通するように配置して液保持凹部 25に開口させ、液 27の補充量と排出量のバランスを一定に保つ構成としてもよいが、吸引ポンプが必須となるば力りでなぐステージ 19の移動条件により液 27の量のバランスが崩れて水が流れ落ちるおそれがある。

これに対して、本体部 7の外面にオーバーフローさせて液溜め凹部 17に溜める方式では、水の補充タイミング等の制約がなく使用が容易であり、且つ、製造コスト的にも有利である。

水の補充量と排出量のバランスを一定に保つ方式は、正立型の顕微鏡にぉ、ては好適である。

[0035] 次に、図 4及び図 5に基づいて第 2の実施の形態を説明する。

第 1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施の形態においても同じ)。

液保持凹部 25に液柱状に保持される液 27の余った分は積極的に液溜め凹部 17 へ向かって流れる方力適正な液浸量を保つ観点力もも、あるいは液 27に何らかの理由で不純物が混入した場合に素早く入れ替えるというような観点からも望ましい。し力しながら、液 27は表面張力により保持されているため、その形状が崩れに《、排液がスムーズに行かな、場合がある。本実施の形態では余分な量をスムーズに排出することを目的としている。

[0036] 図 4に示すように、表面張力の影響を解除して排液をスムーズにするために、本体部 7の外面における液保持凹部 25と液溜め凹部 17との間に、親水性 (液浸用液が油の場合には親油性)を促進させる親水性促進部材 43を設けてヽる。親水性促進部材 43は本体部 7の外面に沿った環状の形状を有しており、図 5に示すように、本体部 7の外面に嵌めた後、接着剤により固定されている。

親水性促進部材 43の材料としては、水に対する浸透性の高いものが用いられる。本体部 7の外表面と水との接触角を下げる材料 (例えばフッ素系界面活性剤）をフィルム状にして用いても同様の親水化機能を得ることができる。親水性促進部材 43は液保持凹部 25の近くまで延びる大きさとしてもよい。

親水性促進部材 43により余分な水を吸ヽ取りつつ液溜め凹部 17ヘスムーズに導くことができる。

[0037] 図 6及び図 7に基づいて第 3の実施の形態 (親水化又は親油化の変形例）を説明する。

第 2の実施の形態では、親水性促進部材 43を本体部 7の外面に付加して親水性又は親油性を得る例を示した力本実施の形態では、本体部 7の外表面自体を処理して親水性又は親油性を得ることを特徴として、る。

具体的には、本体部 7の外面に接着剤により微小な粒体である砂 45を付着させた構成としている。これにより本体部 7の外面は粗面化され、浸透性 (親水性）が向上する。コロナ放電等により粗面化しても同様の親水性を得ることができる。砂、ガラスなどの粒子を吹き付けるブラスト処理により粗面化しても同様の親水性を得ることができるまた、本体部 7の外表面と水との接触角を下げる材料 (例えばフッ素系界面活性剤 )をコーティングしてもよい。

[0038] 図 8に基づいて、第 4の実施の形態に係る対物レンズ 47を説明する。

本実施の形態に係る対物レンズ 47は、それ自体が上述した液供給装置 5の機能を有していることを特徴としている。対物レンズ 47は、先端レンズ 1と、前記先端レンズ 1 を保持するレンズ保持筒としての外筒 49aと、この外筒 49aが光軸方向へ動作自在に取り付けられた内筒 49bと、送液チューブ 9と、排液チューブ 11等を備えている。対物レンズ 47の先端レンズ 1側の外面、即ち、外筒 49aの外面には、環状の凸部 5 1がー体に形成されており、凸部 51の端面 51aと外筒 49aの外面とにより、先端レンズ 1を取り囲む液保持凹部 53が形成されている。

また、外筒 49aの外面には、液溜め凹部 55がー体に形成されている。

[0039] 送液チューブ 9は外筒 49aの外面に形成された細長い溝に埋設して設けられ、その上端部は凸部 51に潜り込んで液保持凹部 53に開口、即ち連通している。送液チユーブ 9の下端部は液溜め凹部 55を貫通して微量定量ポンプ 31に接続されている送液チューブ 9は外筒 49aの厚みの内部を通る構成としてもよい。また、排液チューブ 11も外筒 49aの厚みの内部を通る構成として補充量と排出量のバランスをとるようにしてもよいが、上述のように有利性を考慮してオーバーフロー方式としている。正立型の顕微鏡においても補充量と排出量のノンスを得る方式を採用すればよい。本実施の形態においても上記と同様に、外筒 49aの外面を親水化又は親油化して液溜め凹部 55への排液の流れスムーズにすることができる。

[0040] 図 9から 12に基づいて本発明の第 5の実施の形態に係る液供給装置 61を説明する。

本実施の形態において、液供給装置 61は先端レンズ 1を有する対物レンズ 3を備えた倒立型の顕微鏡に装備される。

図 10に示すように、顕微鏡のレボルバ 16は傾、た姿勢で回転自在に備えられており、このレボルバ 16には倍率の異なる 6本の対物レンズ 3の中筒 3bがそれぞれ固定されている。レボルバ 16を回転させて最上位のポジション Paにくる対物レンズ 3の光軸が垂直となり、且つこの対物レンズ 3が観察物体である細胞 23に対向する。対物レンズ 3は中筒 3bと、この中筒 3bに対し光軸方向へ動作自在に取り付けられた外筒 3aとを有して、る。外筒 3aには先端レンズ 1が備えられて、る。

[0041] 液供給装置 61は、対物レンズ 3の外筒 3aの外面、即ち、先端レンズ 1側外面に嵌合して装着される本体部 7と、液供給路としての送液チューブ 9と、液排出路としての排液チューブ 11と、後述するポンプユニット 67等を備えて、る。

本体部 7は、対物レンズ 3の外筒 3aの外面に密着するようにゴム質系材料 (例えばシリコーンゴム)で形成されており、且つ、外筒 3aの形状に沿った筒状 (キャップ状）に形成されている。

[0042] 本体部 7の上端部 7aは先端レンズ 1の周囲を取り囲む形状を有し、下端部には外側に突出する環状の液溜め凹部 17がー体に形成されている。

送液チューブ 9は、フレキシブル性を有する合成樹脂チューブであり、本体部 7の下面からその厚みの内部を貫通して接続されて液保持凹部 25に開口、即ち連通するように設けられている。送液チューブ 9は、液保持凹部 25側の端部が細くなつており、この端部が液保持凹部 25に連通している。

[0043] 排液チューブ 11も、フレキシブル性を有する合成樹脂チューブであり、この排液チユーブ 11の上端部は本体部 7の下面力も液溜め凹部 17に連通している。

[0044] 図 9に示すポンプユニット 67には供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93、検知手段 73 、タイマー内蔵の制御手段 75が備えられている。更にポンプユニット 67の前面パネル 77には、表示部 79、設定ボタン 81、表示部 83、設定ボタン 85、供給スィッチ 87、排液スィッチ 89等が備えられて、る。

[0045] ポンプユニット 67の傾斜パネル 90には、供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93が備えられている。供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93はチューブポンプによって構成されており、供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93には、 4つのローラ 95を備えた回転子 91 a、 93a力それぞれ備えられて!/ヽる。回転子 91a、 93aiま、ベース 91b、 93bの咅内に収容されており、ベース 91b、 93bにはカバー 91c、 93cが取り付けられる。

図 11、図 12【こ示すよう【こ回転子 91a、 93aiまモータ 91d、 93d【こよってそれぞれ回転させられるようになっており、モータ 91d、 93dには制御手段 75が接続されている。

[0046] 符号 19はステージを示し、このステージ 19はモータ 97、 99等力も成る駆動機構により対物レンズ 3の光軸と直交する平面内で二次元方向（X、 Y方向）又は 3次元方向に動作する所謂電動ステージである。モータ 97はステージ 19を X方向へ、モータ 99 はステージ 19を Y方向へ駆動する。モータ 97、 99には、これらモータ 97、 99へ供給される電流を検知することにより、ステージ 19の動作、停止を検知する検知手段 73 が接続されている。この検知手段 73は、制御手段 75に接続されている。

[0047] ポンプユニット 67の右側の側部パネル 101には、シリンジホルダ 103が設けられており、このシリンジホルダ 103はホルダ本体 105と、ホルダ本体 105の上面に回動自在に取り付けられた蓋体 107とによって構成されている。ホルダ本体 105には液 27 が充填されたシリンジ 109が保持され、シリンジ 109の上側開口が蓋体 107によって閉鎖される。シリンジ 109の先端部には送液チューブ 9が接続されている。

[0048] 送液チューブ 9の途中部分は供給用ポンプ 91のベース 91bの凹部内に収容された状態で回転子 91aに対向している。

排液チューブ 11の途中部分は排液用ポンプ 93のベース 93bの凹部内に収容された状態で回転子 93aに対向して、る。排液チューブ 11の他端部は回収タンク 37に入れられている。

液供給手段は供給用ポンプ 91とシリンジ 109によって構成されている。液排出手段は排液用ポンプ 93によって構成されている。

[0049] 図 11、 12に示すようにステージ 19には透明プラスチック製の培養容器 21が載置されている。培養容器 21は複数の収容部 21a、 21b、 21c. . .を有しており、各収容部には観察物体である細胞 23及び培養液が収容されている。

端面 7cは先端レンズ 1の上面 laよりも低く設定されているが、液保持凹部 25に補充された液浸用の液 27は表面張力により図に示すように盛り上がった状態に保持され、その上面は培養容器 21の底面に接触する。

[0050] 次に、制御手段 75に内蔵されたタイマーの設定ボタン 81を操作して、供給用ボンプ 91、排液用ポンプ 93が図 13のタイムチャートに示す動作を行い、液 27の供給と停止が行われるように設定する。即ち、ステージ 19が動作すると、これに同期して供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93が動作を開始し、 2秒間動作、 1秒間中断する動作を繰り返すように設定する。

[0051] 上記構成に係る液供給装置による動作を説明する。

供給用ポンプ 91が動作すると、モータ 91dが動作し回転子 91aが回転して、送液チューブ 9がローラ 95によって次々に押圧されて、シリンジ 109内の液 27が送液チューブ 9を通って液保持凹部 25へ送られる。また、排液用ポンプ 93が動作すると、モータ 93dが動作し回転子 93aが回転して、排液チューブ 11がローラ 95によって次々に押圧されて、液溜め凹部 17内の液 27が排液チューブ 11を通って排出され回収タンク 37へ溜まる。

[0052] 観察者がステージを X方向または Y方向へ動作すると、ステージ駆動用のモータ 9 7、 99の少なくとも一方へ供給される電流を検知手段 73が検知し、この検知結果を制御手段 75に伝達する。そして制御手段 75の指令によりステージ 19の動作に同期して供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93が動作する。

図 11に示す状態、すなわち、先端レンズ 1が培養容器 21の収容部 21bに対向した状態から観察物体とする細胞 23を変更するため、培養容器 21を矢印 L方向にステージ 19を所定距離移動させると、先端レンズ 1に培養容器 21の収容部 21cが対向する。

[0053] ステージ 19の移動により、培養容器 21の底面に接触している液 27は引きずられるため、液保持凹部 25の液 27の量は減るが、供給用ポンプ 91によって送られる液 27 によって液保持凹部 25の液 27の量 (液浸量）は適正に維持される。

液 27の補充量は均一にする必要はなぐ液保持凹部 25において適正量を超える余分な液 27は本体部 7の外面を伝って流れ、液溜め凹部 17に溜まる。

液溜め凹部 17に溜まった液 27は、常時動作される排液用ポンプ 93によって強制的に排出され、回収タンク 37に回収される。

[0054] 図 13に示すタイムチャートに従ってステージ 19の動作に対応する供給装置 61の動作について説明する。

観察者力 Sステージ 19を 5秒間動作させると、これに連動して供給用ポンプ 91が 2秒間動作し、 1秒間中断し、更に 2秒間動作する。また排液用ポンプ 93もステージ 19の動作に連動して 2秒間動作し、 1秒間中断し、更に 2秒間動作する。

ステージ 19が停止すると、供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93のいずれも停止する。ステージ 19が停止している間、観察者は例えば収容部 21bの細胞 23の観察を行う

[0055] 収容部 21bの細胞 23の観察が終了すると、観察者力ステージ 19を 4秒間動作させて、対物レンズ 3の先端レンズ 1が収容部 21cの細胞 23に対向する状態にする。これに連動して供給用ポンプ 91が 2秒間動作し、 1秒間停止し、更に 1秒間動作する。また排液用ポンプ 93もステージ 19の動作に連動して 2秒間動作し、 1秒間中断し、更に 1秒間動作する。

このように供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93は動作中であっても、ステージ 19の停止に従って停止する。

[0056] 更に、収容部 21cの細胞 23の観察が終了すると、観察者がステージ 19を 8秒間動作させて、対物レンズ 3の先端レンズ 1が収容部 21aの細胞 23に対向する状態にする。これに連動して供給用ポンプ 91は 2秒間動作、 1秒間停止、 2秒間動作、 1秒間停止、 2秒間動作する。即ち、供給用ポンプ 91は、ステージ 19の動作中において 2 秒間の動作と 1秒間の停止を繰り返す。

上記のように、供給用ポンプ 91はステージ 19の動作に対応して動作開始力も動作停止までの間、液 27を供給したり中断したりするように制御される。従って、液を連続して供給する場合と比べ、液の消費を抑えることが可能である。

なお、排液用ポンプ 93は上記したように供給用ポンプ 91と同じように動作する必要はなぐ図 13の「or」以下に示すように連続して動作させてもよい。

[0057] 次に、供給装置に図 13のタイムチャートに示した動作とは別の動作を行う場合について説明する。

まず、設定ボタン 81を操作して、供給用ポンプ 91、排液用ポンプ 93が図 14のタイムチャートに示す動作を行うように設定する。即ち、ステージ 19が動作すると、これに同期して供給用ポンプ 91が動作を開始し、 2秒間動作し、 1秒間中断する動作を繰り返し、更にステージ 19の停止後 1秒間動作するように設定する。

[0058] 図 14に示すタイムチャートに従ってステージ 19の動作と連動する供給装置 61の動作について説明する。

観察者力 Sステージ 19を 6秒間動作させると、これに対応して供給用ポンプ 91が 2秒間動作し、 1秒間中断し、更に 2秒間動作して停止する。そして、ステージ 19が停止してから供給用ポンプ 91が 1秒間動作する。また排液用ポンプ 93は前記供給用ボンプ 91の動作と中断の間、 7秒間動作し続ける。

ステージ 19が停止してから、供給用ポンプ 91が 1秒間動作するので、液保持凹部 25に液 27が必ず存在することが保障されることになる。

ステージ 19が停止している間、観察者は例えば収容部 21bの細胞 23の観察を行う

[0059] 収容部 21bの細胞 23の観察が終了すると、観察者力ステージ 19を 4秒間動作させて、対物レンズ 3の先端レンズ 1が収容部 21cの細胞 23に対向する状態にする。これに連動して供給用ポンプ 91が 2秒間動作し、 1秒間中断して、 1秒間動作する。そして、ステージ 19が停止して力供給用ポンプ 91が 1秒間動作する。

排液用ポンプ 93は前記供給用ポンプ 91の動作と中断の間、 5秒間動作し続ける。

[0060] 更に、収容部 21cの細胞 23の観察が終了すると、観察者がステージ 19を 8秒間動作させて、対物レンズ 3の先端レンズ 1が収容部 21aの細胞 23に対向する状態にする。これに連動して供給用ポンプ 91は 2秒間動作、 1秒間停止、 2秒間動作、 1秒間停止、 2秒間動作する。そして、ステージ 19が停止して力供給用ポンプ 91が 1秒間動作する。

排液用ポンプ 93は前記供給用ポンプ 91の動作と中断の間、 9秒間動作し続ける。なお、排液用ポンプ 93は上記したように動作する必要はなぐ図 14の「or」以下に示すように動作と中断を繰り返すようにしてもょヽ。

[0061] なお、供給スィッチ 87を ONにすると、その間供給用ポンプ 91が動作し、供給スイツチ 87を OFFにするまで動作し続ける。例えば上述したようなタイマーを用いた動作に入る前に、液 27を液保持凹部 25に満たす場合等に用いる。

また、排液スィッチ 89は ONにすると、その間排液用ポンプ 93が動作し、排液スイツチ 89を OFFにするまで動作し続ける。例えばレボルバ 16を回動させて、異なる倍率の対物レンズ 3に変える場合に用いる。即ち、図 10においてポジション Paに位置して細胞 23に対向している対物レンズ 3は垂直に立つ姿勢となっている力これ以外のポジションにある対物レンズ 3は傾、た姿勢となり、ポジション Pbに位置する対物レンズ 3は最も傾いた姿勢となる。

[0062] 異なる倍率の対物レンズ 3に変える場合は、レボルバ 16を回動させるので、対物レンズ 3が傾いた姿勢となるので、液溜め凹部 17に収容されている液 27が零れるおそれがある。そこで、対物レンズ 3をポジション Pa以外の位置にする場合は、その前に排液スィッチ 89を ONにして液溜め凹部 17内の液を完全に排出する。

[0063] なお、所定時間毎、例えば 4時間毎に液供給装置 61を作動させる場合は、設定ボタン 85を操作して設定を行う。これは例えば 48時間連続して細胞を培養し、この間に一定時間毎に写真撮影を行う場合、液保持凹部 25から蒸発等により無くなるのを防止するために、液 27を 4時間毎に補充する場合に上記設定を行う。

[0064] 上記実施の形態では、本発明の液浸用液の供給装置を倒立型の顕微鏡に装備する場合を示したが、本発明の液浸用液の供給装置は他のタイプの顕微鏡に装備してちょい。

また、観察物体は細胞に限らず、細菌等であってもよいのは勿論である。なお、ステージ 19が動作して、る間における供給用ポンプ 91と排液用ポンプ 93の動作、停止にかかわらず、ステージ 19が停止して力も供給用ポンプ 91と排液用ボンプ 93が所定時間、動作するように設定してもよい。この場合にも液保持凹部 25に液

27が必ず存在することが保障されることになる。

[0065] 第 1から 4の実施の形態に係る液供給装置では、液を液保持凹部へ補充するために、観察者がスィッチを操作して ONにする必要がある。このため、多数の観察物体を観察する場合にはかなりの回数、スィッチを操作しなければならず面倒である。また、微量定量ポンプを常時動作して液を連続定量供給すると、液を無駄に消費することになる。液浸用液として水以外の液、例えばセダー油を使用する場合には、ランニングコストが高く付いてしまうことになる。

特に多数の観察物体の収容部を有するゥエルプレートのような培養容器を用いる場合には、対物レンズの光軸に直交する方向に動作するステージを用いて、力なり頻繁に培養容器と共にステージを動かすことになり、更に駆動機構によって対物レンズの光軸と直交する平面内で二次元方向（X、 Y方向）動作可能なステージを用いると、ステージを動かす頻度は相当なものとなる。このような場合に観察者がいちいちスイッチを操作して液を液保持凹部へ補充することは非常に面倒である。

[0066] また、多数の収容部を有する培養容器を用いた場合には観察物体が多くなるため

、長時間に渡って観察を行うことになり、この間中、液を連続定量供給したのではランユングコストが相当に嵩んでしまうことになる。

それに対して、第 5の実施の形態に係る液供給装置を用いて液浸用液の供給制御を行えば、 V、ち、ちスィッチを操作しなくても液を液保持凹部へ補充することができ、し力も液浸用液を無駄に消費することなぐランニングコストを低く抑えることができる

[0067] 図 15に基づいて本発明の第 6の実施の形態を説明する。

この実施の形態に係る液供給装置 121は、第 1の実施の形態に係る液供給装置 5 と、液供給路を除いて同じ構造を有する。

符号 123は貫通路を示し、この貫通路 123は本体部 7の下面から厚みの内部を貫通して上方に向かって延び、途中で対物レンズ 3側に屈曲して、対物レンズ 3の外筒 3aの外面に開口している。送液チューブ 9の先端は貫通路 123の下端から内部に差し込まれている。

本体部 7は対物レンズ 3の外面に嵌合して装着されている力本体部 7と対物レンズ 3の外面との間には、拡大図に示すように若干の隙間 125が形成される。

従って、この液供給装置 121では、送液チューブ 9に供給された液 27は貫通路 12 3及び隙間 125を通って液保持凹部 25に流入する。

上記したように、この実施の形態では、液供給路は送液チューブ 9と貫通路 123と隙間 125によって構成されている。

[0068] 図 16及び図 17に基づいて本発明の第 7の実施の形態を説明する。

この実施の形態に係る液供給装置 127は、第 6の実施の形態に係る液供給装置 1 21と、液供給路を除いて同じ構造を有する。

図 16は本体部 7の一部破断斜視図である。符号 129は液供給溝を示し、この液供給溝 129は本体部 7の対物レンズ 3側面に形成されている。液供給溝 129は上下方向に延びており、一端は貫通路 123に連通し、他端は液保持凹部 25に連通している従って、この液供給装置 127では、送液チューブ 9に供給された液 27は貫通路 12 3及び液供給溝 129を通って液保持凹部 25に流入する。

上記したように、この実施の形態では、液供給路は送液チューブ 9と貫通路 123と液供給溝 129によって構成されている。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、これらの実施の形態に限られるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。

例えば、第 5の実施の形態にぉ、て採用されて、る液浸用液の供給制御手段や方法を第 4の実施の形態に係る対物レンズの液浸用液の供給に適用することも本発明の範囲に含まれる。

Claims

請求の範囲

[1] 顕微鏡の対物レンズの先端側外面に装着され、前記対物レンズの先端レンズを取り囲む液保持凹部を形成するとともに、前記液保持凹部カゝら外側に流出した液を溜める液溜め凹部を有する本体部と、前記液保持凹部に連通する液供給路と、前記液溜め凹部に連通する液排出路と、前記液供給路に接続された液供給手段とを備えたことを特徴とする液浸用液の供給装置。

[2] 請求の範囲第 1項に記載した液浸用液の供給装置において、液供給路が、本体部の厚みの内部を通ることを特徴とする液浸用液の供給装置。

[3] 請求の範囲第 1項または第 2項に記載した液浸用液の供給装置において、本体部の内周面に、装着したときに対物レンズの外面との間をシールする環状の凸部が形成されて!/ヽることを特徴とする液浸用液の供給装置。

[4] 請求の範囲第 1項から第 3項の、ずれかに記載した液浸用液の供給装置にお!ヽて

、本体部の外面における液保持凹部と液溜め凹部との間の少なくとも一部分が、使用液に応じて親水性又は親油性を有することを特徴とする液浸用液の供給装置。

[5] 先端レンズと、前記先端レンズを保持するレンズ保持筒と、前記レンズ保持筒の前記先端レンズ側に形成され、前記先端レンズを取り囲む液保持凹部と、前記液保持凹部に開口する液供給路と、前記レンズ保持筒の外面に設けられ、前記液保持凹部力外側に流出した液を溜める液溜め凹部と、前記液溜め凹部に連通する液排出路と、前記液供給路に接続された液供給手段とを備えたことを特徴とする対物レンズ。

[6] 請求の範囲第 5項に記載した対物レンズにおいて、レンズ保持筒の外面における液保持凹部と液溜め凹部との間の少なくとも一部分が、使用液に応じて親水性又は親油性を有することを特徴とする対物レンズ。

[7] 請求の範囲第 1項から第 4項の、ずれかに記載した液浸用液の供給装置にお!、て

、さらに、液浸用液の供給と停止を設定できる制御手段とを有することを特徴とする液浸用液の供給装置。

[8] 請求の範囲第 7項に記載した液浸用液の供給装置において、制御手段は対物レンズの光軸に直交する方向へ動作するステージの動作に対応して液供給手段の制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置。

[9] 請求の範囲第 8項に記載した液浸用液の供給装置において、制御手段はステージの動作と同期して液供給手段が液浸用液の供給を開始する制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置。

[10] 請求の範囲第 8項または第 9項に記載した液浸用液の供給装置において、制御手段は液供給手段力 Sステージの動作開始時力動作停止までの間、液浸用液を供給したり中断したりする制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置。

[11] 請求の範囲第 8項力も第 10項のいずれかに記載した液浸用液の供給装置において、制御手段は液供給手段がステージの動作停止から所定時間、液浸用液を供給する制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給装置。

[12] 請求の範囲第 7項力第 11項の、ずれかに記載した液浸用液の供給装置にお!、て、液排出路に接続された液排出手段を備えたことを特徴とする液浸用液の供給装置。

[13] 顕微鏡の対物レンズの先端レンズと観察物体との間に介在する液浸用液の供給を制御する液浸用液の供給制御方法にぉ、て、対物レンズの光軸に直交する方向に動作するステージの動作に対応して、液浸用液の供給の制御を行うことを特徴とする液浸用液の供給制御方法。

[14] 請求の範囲第 13項に記載した液浸用液の供給制御方法において、ステージの動作開始時から動作停止までの間、液浸用液を供給したり中断したりすることを特徴とする液浸用液の供給制御方法。

[15] 請求の範囲第 13項または第 14項に記載した液浸用液の供給制御方法にぉ、て、ステージの動作停止力所定時間、液浸用液の供給を行うことを特徴とする液浸用液の供給制御方法。

[16] 請求の範囲第 13項に記載した液浸用液の供給制御方法において、請求の範囲第 7項力も第 12項の、ずれかの液浸用液の供給装置を用いることを特徴とする液浸用液の供給制御方法。

[17] 請求の範囲第 14項に記載した液浸用液の供給制御方法において、請求の範囲第 7項力も第 12項の、ずれかの液浸用液の供給装置を用いることを特徴とする液浸用液の供給制御方法。請求の範囲第 15項に記載した液浸用液の供給制御方法にお、て、請求の範囲第 7項力も第 12項の、ずれかの液浸用液の供給装置を用いることを特徴とする液浸用液の供給制御方法。