Manipiyure - inverted microscope with data |
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申请号 | JP3545685 | 申请日 | 1985-02-25 | 公开(公告)号 | JPH0760219B2 | 公开(公告)日 | 1995-06-28 |
申请人 | オリンパス光学工業株式会社; 株式会社成茂科学器械研究所; | 发明人 | 康夫 井上; 桂 元村; 栄一 成茂; 利美 早坂; 新二 米山; 到 遠藤; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | 【請求項1】被観察物体に対して種々の微細な操作を行うためのマイクロマニピュレータを備えたマニピュレータ付倒立型顕微鏡において、ステージとコンデンサレンズとの間に配置されて、光軸方向にガラス針を保持すると共に、該ガラス針を光軸に一致させるべく、該光軸に直交する平面内で芯出し調整可能にされたホルダ枠を有するニードルホルダと、前記ステージの上面に設置されて、前記ガラス針を保持したニードルホルダを支持し、 且つ該ニードルホルダを前記光軸に沿って上下に駆動する油圧駆動部と、前記油圧駆動部に油圧伝達チューブを介して接続され、該油圧駆動部を油圧作動させる油圧操作部と、前記油圧操作部に揺動操作可能に設けられて作動油圧を調整する操作ハンドル,及び前記ガラス針の先端にピントが合った状態を前記ニードルホルダの下限位置とすべく、該操作ハンドルの操作量を規制するストッパ部とを備えて構成したことを特徴とするマニピュレータ付倒立型顕微鏡。 |
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说明书全文 | 【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、顕微鏡の被観察物体に対して種々の微細な操作を行うためのマイクロマニピュレータを備えたマニピュレータ付倒立型顕微鏡に関するものである。 従来技術 この種の従来のマニピュレータ付倒立型顕微鏡は、例えば、第13図に示した如く、ステージ1と、該ステージ1 ところが、この従来例の場合には、マニピュレータ7における複数の操作部7bを機械的に連動させるようにしているために、該連動機構の構成が複雑になり、装置の信頼性や耐久性が低いという問題点があり、又、一方では、各操作部7bの位置が夫々に制限されるので、その操作性が必然的に劣ることになるという問題点もあった。 更に、一般的には、培養容器2の底面や培養細胞の表面が一様でないことから、ガラス針7aの針先をピント位置まで下降させた場合に、該ガラス針7aの針先で容器2の底面を誤って刺突して了い、このためにガラス針7a自体を破損することも多く、その結果、プリッキングの作業効率が低下するという問題点があった。 目的 本発明は、上記従来の各問題点を改善するためになされたもので、その目的とするところは、装置における信頼性や耐久性が高く、且つ操作性にも優れると共に、プリッキング操作の際にガラス針を破損する惧れがなくて、 概要 本発明のマニピュレータ付倒立型顕微鏡は、被観察物体に対して種々の微細な操作を行うためのマイクロマニピュレータを備えたマニピュレータ付倒立型顕微鏡において、ステージとコンデンサレンズとの間に配置されて、 実施例 以下、本発明の実施例につき、第1図乃至第12図を参照して詳細に説明する。 第1図乃至第9図は本発明の一実施例を示している。 ここで、第1図及び第2図は夫々に本実施例を適用したマニピュレータ付倒立型顕微鏡の概要構成を示す側面図及び正面図である。 これらの第1図及び第2図に示す実施例構成において、 又、13は前記ステージ12の上方において、前記照明系支柱11に取付けられたコンデンサホルダ、14は該コンデンサホルダ13に支持させたコンデンサレンズであり、15は前記ステージ12とコンデンサレンズ14との間に配置され、光軸上への後述する芯出し機構を備えると共に、該光軸上でガラス針16を垂下した状態に保持するニードルホルダ、17は前記ステージ12の上面にネジ止め固定させて前記ニードルホルダ15を着脱自在に支持し、且つこれを光軸に沿った上下方向へ駆動し得るようにした,この場合、例えば、特公昭57−28122号公報に記載されている如き油圧駆動部を示し、18は前記顕微鏡本体10外に配置され、且つ油圧伝達チューブ19を介して前記ガラス針 更に、20は前記ステージ12の下方にて、前記顕微鏡本体 引続き、前記夫々の各部の構成について一層詳細に述べる。 先ず、第3図及び第4図は同実施例におけるニードルホルダ15の詳細構成を夫々に示す一部破断平面図及び縦断面図である。 これらの第3図及び第4図に示す前記ニードルホルダ15 次に、第5図及び第6図は同実施例における油圧駆動部 これらの第5図及び第6図に示す前記油圧駆動部17の構成において、37は前記ステージ12の上面にネジ止め固定させて上下方向のメスアリ部37aを形成した取付台を示し、38は該取付台37に横方向から貫通枢支させて、一端部側に抜け防止用頭部38aを有し、且つ周側部にサラバネ39を介した上で、他端部に粗動ハンドル40を螺着させたピニオン軸であって、該ピニオン軸38を固定状態にして粗動ハンドル40をねじ込む方向に回動させることにより、サラバネ39が圧縮されて大きな反発力を生じ、この反発力を利用して該ピニオン軸38と粗動ハンドル40とを一体的に回動させるときの操作力を調整できるようにしたもので、この場合、該ピニオン軸38と粗動ハンドル40 又、41は前記メスアリ部37aと嵌合するオスアリ部42によって前記取付台37に上下動可能に支持させると共に、 次に、第7図は同実施例における第1の油圧操作部23の詳細構成を示す縦断面図である。 この第7図に示す前記第1の油圧操作部23の構成において、48は前記合焦ハンドル22と同軸上で前記顕微鏡本体 又、54は前記ヘッド50に螺着させたシリンダ、55は該シリンダ54の内端部側から前記伝達軸51と同軸上で且つ軸方向に螺進退可能に螺着され、且つ外周部に突出するピン56を前記キー溝51aに滑合させたねじ軸、57は前記シリンダ54内を油室54aと空室54bとに区分するローリングダイヤフラム、58は該ローリングダイヤフラム57に他端部側を固定させ、且つ一端部側を前記ねじ軸55の中心孔に嵌挿して内底部に当接させたピストン杆である。 そして、この場合には、前記一対からなる各合焦ハンドル22の内で、前記第1の油圧操作部23を装着させない側の他方の合焦ハンドル22に対応する微動ハンドル22aの一回転操作によって、前記対物レンズ21が、例えば、20 又、このとき、前記対物レンズ21とガラス針16との間に何らの連繋もなくて、単に大気層のみが介在されているのであれば、本該当部における作動がこのようになされるのであるが、目的の操作を加える細胞は、通常、培養液,水等の液体中に包含されている場合が多く、該液体中でピント位置を移動させるときは、その光路長が変化して、結果的に、前記対物レンズ21の作動距離も変化し、当初に合焦設定させた前記ガラス針16での針先のピントがずれることになる。 ここで、前記液中での光路長の変化分をΔlとすると、 次に、第8図は実施例における第2の油圧操作部26の詳細構成を示す縦断面図である。 この第8図に示す前記第2の油圧操作部26の構成において、59は基台、60は支柱61を介して該基台59上に固定され、且つ中央部にガイドを兼ねて各内端部をストッパ部とした長溝60aを形成させたハンドレストを示している。 そして、62は前記基台59上に固定させた筒状のフレーム、63は該フレーム62の側壁下部に固定させたシリンダであり、64は該シリンダ63内を油室63aと空室63bに区分するローリングダイヤフラム、65は該ローリングダイヤフラム64に一端部を固定させたピストン杆、66は前記フレーム62内で前記基台59上に配置され、且つ水平方向, 又、68は前記支持枠67に対して揺動可能に支持させると共に、下部に前記レバー66aの球状頭部と揺回動嵌合する球状凹部68aを形成させたボール、69は該ボール68の上部に一体化固着させたシリンダ、70は該シリンダ69の上端部に対して下端側を固着させた微動ジョイステックであって、該下端部よりもやや上方の外周部が前記長溝 更に、71は前記シリンダ69内を油室69aと空室69bとに区分するローリングダイヤフラム、72は前記各油室63a,69 次に、第9図は実施例における各油圧駆動系全体の構成を示す概略説明図である。 この第9図に示されているように、各油圧駆動系は、前記第1,第2の各油圧操作部23及び26における各油圧発生部が夫々連通関係に構成されて、前記ニードルホルダ15 なお、本実施例の場合には、前記第1,第2の各油圧操作部23及び26を油圧駆動部17に対して直列に接続させているが、これらを並列に接続させるようにしてもよい。 又、前記油圧駆動部17のストロークを越えない範囲で、 更に、本実施例の場合には、ピント合せに連動させる第1の油圧操作部23を合焦ハンドル22の微動ハンドル22a 本実施例によるマニピュレータ付倒立型顕微鏡は、上述の如く構成されており、次のように作用する。 即ち、先ず、ステージ12上に載置させた標本に対して、 続いて、ニードルホルダ15におけるホルダ枠33のホルダ そして、この状態のまま、前記ホルダ枠33のホルダ35に適当な長さのガラス針16を取付けると共に、該ホルダ枠 ここで、前記ニードルホルダ15における一組の芯出しツマミ32,32を夫々に螺進退操作させることにより、別の一組のバネセット31,31によって常時,押圧されている前記芯出し枠30の位置調整,つまり、光軸上への前記ガラス針16の芯出しを行い、これによって、該ガラス針16 その後、前記第2の油圧操作部26における微動ジョイステック70をゆっくりと揺動操作させて、前記長溝60aの内端部に設定されている下限ストッパ部の位置まで倒し、更に、その状態のままで前記粗動ツマミ74を回動して前記ガラス針16を下降させ、その先端をピント位置に一致させることによって、装置全体のセッティングを完了する。 引き続いて、前記標本の培養細胞に対するプリッキング操作に入るが、この実施例の場合には、前記微細ジョイステック70を揺動操作することにより、例えば、ピント位置を下限にして100〜500μm程度のガラス針16の上下動が可能である。 そして、ピント位置を修正するために前記微動ハンドル22aを螺進退回動操作させることにより、その動きが前記第2の油圧操作部26から、前記第1 従って、このような作動形態では、前記プリッキング操作を行う場合、培養容器の底面や培養細胞の表面がたとえ一様な平面でなくても、常に、細胞でのピントの合っている位置へ前記ガラス針16の針先が下降してくるので、従来の場合とは異なって該プリッキングを良好且つ正確に実行し得るのであり、誤って、その針先で容器の底面を刺突することで、該ガラス針16を破損してしまうこと等が効果的に防止され、その結果、次々にプリッキング操作を実行することができる。 そして又、この場合には、前記ガラス針16が環状のホルダ35を介して環状のニードルホルダ15に保持されているので、コンデンサレンズ14と標本との間で位相差検鏡を損うような惧れがない。 次に、第10図及び第11図は他の実施例によるニードルホルダ15の詳細構成を夫々に示す一部破断平面図及び縦断面図である。 この第10図及び第11図に示した他の実施例による前記ニードルホルダ15の構成は、上記実施例におけるホルダ枠 次に、第12図(A)及び(B)は他の実施例による第2 この第12図(A)及び(B)に示した他の実施例による前記第2の油圧操作部26の構成は、上記実施例における微動ジョイステック70と及び粗動ツマミ74の代りに、微動ハンドル76及びねじ軸77と、粗動ハンドル78及びねじ軸79とを用いて、シリンダ63と69とを駆動させるようにし、更に、前記微動ハンドル76には、前記シリンダ63側に固定されたピン80を滑合させる長溝76aを設けて、前記と同様に、その内端縁をストッパ部としたものであり、同様な作用効果を奏し得るのである。 発明の効果 以上、各実施例によって詳述したように、本発明のマニピュレータ付倒立型顕微鏡によれば、ニードルホルダを保持する油圧駆動部に油圧伝達チューブを介して油圧操作部を接続させることにより、該ニードルホルダのガラス針を油圧駆動方式で遠隔操作するようにしているので、プリッキング操作に際して、たとえ手指に震えを生じたとしても、その振動がガラス針に伝達されることがなく、一方、該ニードルホルダがステージの上方に位置され、且つ油圧駆動部がステージの上面に設置されているので、設置位置からガラス針の先端部までの長さが短縮されて振動し難くなり、このために操作の際の手指の震えを意識して抑制する必要がなく、このために外的振動の影響を少なくし得て、マニュピュレータを容易且つ敏速に操作できるもので、例えば、プリッキングを行う場合に、従来の場合は、1時間に約500個程度の細胞処理をなすのが限界であったのに対し、本発明の場合には、1000乃至2000個程度までの細胞処理が可能になる。 又、ガラス針を上下作動させるための油圧操作部は、単に油圧伝達チューブを介して油圧駆動部に接続されているだけなので、顕微鏡本体に対して自由な位置に設置できて操作性の向上を図り得るほか、マニュピュレータがステージの上面に取り付けるだけの構成であることから、該ステージを交換するのみで、マニュピュレータ付き倒立顕微鏡から通常の倒立顕微鏡への転換が容易に可能であって、システム性に優れており、且つ位相差検鏡を損なう惧れもない。 更に、油圧操作部に設けられて作動油圧を調整する操作ハンドルに対し、ガラス針の先端部にピントが合った状態で、これをニードルホルダの下限位置として規制するストッパ部を配したので、予め該ガラス針の先端部の下限位置をピント位置に設定しておくことによって、下降操作したときに該先端部を常にピント位置に止め得ると共に、ピント合せをし直しても該先端部が常にピント位置に止め得るもので、単に操作ハンドルを操作するのみによって、培養容器内の細胞を光軸上に極めて容易に取り込めることが可能になり、該細胞へのガラス針の穿刺を正確且つ容易に実行できて操作性を著るしく向上し得るほか、プリッキングの際にガラス針を破損する惧れがなく、該プリッキングの作業効率が格段に向上する。 第1図及び第2図は本発明の一実施例を適用したマニピュレータ付倒立型顕微鏡の概要構成を夫々に示す側面図及び正面図であり、又、第3図及び第4図は前記実施例におけるニードルホルダの詳細構成を夫々に示す一部破断平面図及び縦断面図、第5図及び第6図は前記実施例における油圧駆動部の詳細構成を夫々に示す一部破断平面図及び縦断面図、第7図は前記実施例における第1の油圧操作部の詳細構成を示す縦断面図、第8図は前記実施例における第2の油圧操作部の詳細構成を示す縦断面図、第9図は前記実施例における油圧駆動系全体の構成を示す概略説明図である。 又、第10図及び第11図は前記ニードルホルダの他の実施例による詳細構成を夫々に示す一部破断平面図及び縦断面図であり、そして又、第12図(A)及び(B)は前記第2の油圧操作部の他の実施例による詳細構成を夫々に示す断面図及び微動ハンドルの側面図である。 更に、第13図は従来例によるマニピュレータ付倒立型顕微鏡の要部構成を示す一部破断正面図である。 10……顕微鏡本体、11……照明系支柱、12……ステージ、13……コンデンサホルダ、14……コンデンサレンズ、15……ニードルホルダ、16……ガラス針、17……油圧駆動部、18……インジェクター、19,25,27,72……油圧伝達チューブ、20……レボルバー、21……対物レンズ。 22……合焦ハンドル、22a……微動ハンドル、23……第1の油圧操作部、26……第2の油圧操作部、28……支持枠、29……クランプネジ、30……芯出し枠、31……バネセット、32……芯出しツマミ、33……ホルダ枠、34…… ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元村 桂 東京都渋谷区幡ヶ谷2の43の2 オリンパ ス光学工業株式会社内 (72)発明者 井上 康夫 東京都渋谷区幡ヶ谷2の43の2 オリンパ ス光学工業株式会社内 (72)発明者 成茂 栄一 東京都世田谷区南烏山4丁目27番9号 株 式会社成茂科学噐械研究所内 (72)発明者 米山 新二 東京都世田谷区南烏山4丁目27番9号 株 式会社成茂科学噐械研究所内 |