JPH02190813A - 試料容器の水平調節方法及び装置 - 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〕 本発明は顕微鏡用試料台の水平調節要領に係り、特に試
料面の広い範囲で対物レンズとの作動距離を一定に保持
し、かつ、簡単な構造で容易に水平調整が可能な方法及
び装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の顕微鏡用の試料台は、試料台が水平面というだけ
で、各試料の広い範囲で試料と対物レンズとの作動距離
を一定にするための機構を有していないか、あるいはこ
の機能を有していても第５図に示すように顕微鏡のステ
ージに４点支持の試料台を設け、試料面が対物レンズに
対し水平になるように４個の脚の長さを調整していた。

すなわち、第５図に示すように空孔１を有する試料台２
に試料３を載せて試料台２をｍ整する場合、任意の基準
点、たとえばＡ点に対物レンズの焦点を合わせ、その後
、顕微鏡のＸＹステージを移動して他の点、たとえばＢ
点でも焦点が合うように４ｂの調整ねじを調整していた
。しかし、第６図に示すように調整ねじ４ｂを調整する
と、４ａの調整ねじが支点になるのでＡ点の焦点がずれ
る。そのため再びＡ点での焦点合わせが必要である。

この作業を繰り返せば、徐々に対物レンズに対して水平
面が出てくるが調整に非常に多畷の時間を費していた。

上記はＸ方向に対してであるが同様な調整がＸ方向に対
しても必要であり、また支持点が４点であるため逐次繰
り返しの調整が必要であった。

また、レーザ光の照射装置としてレーザ光の特徴を生か
し、すく゛れた操作性を備えた方法として、特公昭６２
−７８３７号に記載のような生細胞レーザ穿孔装置があ
る。この方法はパルスモータでＸ、Ｙ２方向に水平自動
可能とした顕微鏡試料台上に搭載した試料容器内の生細
胞に対物レンズを通過したレーザ光を集光させることに
より、生細胞に穿孔等の加工を行うものである。この加
工を行うにあたりては、ライトベンでモニタテレビに映
し出された生細胞像上の任意の位置を指示することによ
り特定の位置を１個ずつ加工してい曵方法と、試料台を
Ｘ、　　Ｘ方向に自動移動させながらレーザ光を連続的
に照射する方法とがある。

〔発明が解決しようとする副題〕

上記従来技術は試料の水平度の調節に関して配慮がされ
ておらず、生細胞を収納する容器にガラス製の物が多く
使用されるため、容器の加工精度をあまり高くすること
ができず、試料台上に搭載した際に加工面が水平になら
ない。また、試料台をＸ、Ｘ方向に水平移動させると、
レーザ光の焦点が生細胞の上又は下方へずれてしまう欠
点があり、特に試料台をＸ、Ｘ方向に移動させなからレ
ーザ光を連続的に照射する方法においては、レーザ光の
焦点ずれを手動で調節しなければならないという欠点が
あった。

さらに、加工面の傾きを調整するためのゴニオステージ
等の一般的な調節機構は、厚みがあるため顕微鏡の対物
レンズと試料台との間の距離や、照明用コンデンサの焦
点距離等の関係から取り付けることができなかった。

本発明の目的は簡略化した構造で安価な架台を構成し、
かつ、試料容器の水平調節を容易にする方法及び装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために平板状の架台上に試料容器を
搭載し、平板を１個の固定支持点と、２個の調節可能な
支持点とで支持し、該調節可能な支持点を調整すること
により、試料容器の水平調節が達成される。

さらに詳述すれば、試料台本体の支点の位置を対物レン
ズの光軸上近傍に配設し、かつ、その位置で試料面も観
察できるように該支点を細い脚で構成すると共に、調整
を容易にするため３点支持構造とし支点以外の２点は、
Ｘ方向とＸ方向とで独立に調整ができるように支点を原
点とするＸ軸及びＹ軸上に１個ずつ配置することにより
、達成される。

〔作　　用〕

対物レンズの光軸上近傍に位置する脚は、顕微鏡の照明
光を遮ぎらない材質の試料台受に保持され、かつ、脚も
照明光の一部しか遮ぎらないので、対物レンズで試料面
の観察ができる。

また試料台本体の３点支持点の内上記の脚以外の２点は
上記の脚の交点を原点とする顕微鏡のＸＹステージと同
じ座標系のＸ軸上およびＹ軸上に位置するため、試料の
水平面の調整がＸ方向とＸ方向とで独立になり上記の脚
の支点で試料面に焦点合せなした後、Ｘ方向、Ｘ方向の
各１回の調整をすれば対物レンズの光軸に対する試料の
水平面出しが可能になる。

即ち、固定支持点と、可動支持点との３点で直角三角形
を形成するように支持するので調節用支持点２点の相互
干渉をなくして架台の水平度が容易に調整できる。また
、試料容器を搭載後も重心を支持点内で形成される直角
三角形内におさめることにより構造が簡略化できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。

図において、試料台は試料台本体５と、顕微鏡のＸＹス
テージ１３と試料台本体５０間に入れる試料台受６より
構成され、試料台本体５と試料台受６に対し、７の脚と
４ｂ、４Ｃの２個の調整ねじの計３Ａで支持される。

試料台本体５には試料を顕微鏡の透過照明光で照明する
ための空孔１があり、８の試料ビンに保持された試料３
の観察面は二の空孔１の中央部−こ設置される。脚７は
先端が鋭利な形状で、この先端と試料台受６との接点が
支点ｄになる。

ｌｉ整ねじ４ｂおよび４Ｃは第１図に示すように支点ａ
を原点とし、顕微鏡のＸＹステージ１３と同じ座標系の
Ｘ軸上およびＹ軸上に位置する。試料台本体５には試料
ビン８を保持するため、板ばね９を有する試料ホルダｌ
Ｏが設置されており、これらを総合した重心は、支点ａ
と２個の調整ねし４ｂ、４ｃによる３点支持が可能なよ
うに、この３点で形成される三角形内にある。

次に、試料台受６について述べる。

試料台受６は顕微鏡の透過照明を可能にするため透明ア
クリルあるいは透明ガラス製である。試料台受６の上面
およびその形状は試料台本体５の調整ねじ４ｂ、４ｃを
回す際、試料台本体５と試料台受６と顕微鏡のＸＹステ
ージ１３との間がずれないように以下の配慮がなされて
いる。すなわち、試料台受６の形状は顕微鏡のＸＹステ
ージ１３上のクレンメル１１で保持可能なような大きさ
と矩形状の形状をなす。また試料台受６の上面にはｌ！
１整ねじ４ｂ、４ｃの位置に第２図に示すような窪みが
あり、試料台本体５をこの２点で保持する。

以上、本発明の一実施例の構成について述べたが、以下
、本−実施例の使用法について説明する。

まず、顕微鏡のＸＹステージ１３に試料台受６および試
料台本体５を設置し、試料３の観察面を試料台本体５の
空孔ｌの中央部に設置する。次に対物レンズを低倍率に
して脚７の先端、すなわち支点ａが顕微鏡視野内に入る
ように顕微鏡のＸＹステージ１３を移動し、この位置を
顕微鏡のＸＹステージ１３に付属のスケール等で記憶す
る。次に顕微鏡のＸＹステージ１３はそのままの位置で
、対物レンズを試料ｌを観察する対物レンズに交換し、
試料面に焦点を合わせる。次に顕微鏡のＸＹステージ１
３のＸ座標だけを任意の距離、たとえば３Ｈ程度動かし
、試料面に焦点が合うように調整ねじ４ｂを調整する。

次に、顕微鏡のＸＹステージ１３のＹ座標だけ任意の距
離、たとえば３ｊＬＩ程度動かし１１！！！、ねじ４Ｃ
で試料面に焦点を合わせる。

本発明の試料台の調整は、原理的に上記の調整ねじ４ｂ
、４ｃの各１回の調整で光ｒするが、念のため顕微鏡ス
テージＢを上記の記憶した場所すなわち、支点ａに戻し
、再度、上記と同じ調整を行うと、より正確で完全な調
整が可能となる。

さらに、本発明の他の実施例を第３図、第４図により説
明する。

図において、第４図に示すように対物レンズガを出たレ
ーザ光ｎはカバーグラスＺを通過後、生細胞ス上に焦点
を結ぶ。試料台５ｂを水平移動させたときに対物レンズ
Ｚとカバーグラスｎとの相対距離が変化するとレーザ光
乙の焦点が生細胞冴上からずれてしまうため加工ができ
なくなる。そ二で第３図に示すように架台５ａを試料台
５ｂと試料容器々との間に入れて傾きを調整する。架台
５ａは試料容器々を搭載するための平板、バランスウェ
イト囚、調節ねじ２９ａ、２９ｂおよび固定支持点加か
ら構成される。平板では顕微鏡の透過照明光を透過させ
られるように透明アクリル製である。バランスウェイト
囚は試料容器漢な搭載しても重心が調節ねじ２９ａ、２
９ｂおよび固定支持点々で形成される三角形の内側にな
るよう、試料容器局と比較して十分な重量のある材料（
例えばステンレス鋼製）とする。調節ねじ２９ａおよび
２９ｂと固定支持点（９）を通る直線が互いに直交する
ように配置しであるため、２個の調節ねじ２９ａおよび
四すは互いに子渉することな（それぞれ前後および左右
の傾きの調節が可能である。調節ねじ２９ａ。

２９ｂは先細り形状にし、先端をとがらせたねじで形成
すると良い。ここで、レーザ光の照射エリアは約５Ｘ５
簡程度であり、レーザ光の焦点深度は±１μｍ程度であ
るため、傾きの調節精度としてｔａｎＱ＝１１５０００
程度が要求される。試料台５ｂの大きさから架台５ｍの
大きさは制約を受けるため、調節ねじ２９１および２９
ｂと固定支持点々との距離は約７００程度となるため、
調節ねじ９麿、２９ｂは７０１５０００−０．０１４態
程度の上下動が要求される。これは調節ねじ２９ａ、２
９ｂにＭ３ＸＰ０．５の並目ねじを使用した場合、ねじ
の回転角に直すと、３６０ｄｅｇＸ０．０１４１０．５
＝１０．１ｄｅｇとなり、手動による調節が十分可動と
なる。

次に本実施例の具体的な調進方法について説明する。生
細胞へのレーザ照射装置には生細胞Ｕを加工するための
作業レーザと、調整用の小出力のパイロットレーザが通
常備えられている（図示省略）。このパイロットレーザ
の焦点をカバーグラスフの上面に合わせると、パイロッ
トレーザのスボプトが顕微鏡で観察される。次に試料台
５ｂをＸ方向に移動させ、Ｘ方向にカバーグラス※が傾
いた場合、次第にパイロットレーザの焦点とカバーグラ
スｎの上面が離れ、パイロットレーザのスボブトが次第
に大きくなる。そこで調節ねじ２１１ａを回転させ、試
料台５ｂをＸ方向に移動させても、パイロブトレーザの
スポット径が変化しなくなるまで調節する。次にＸ方向
についても同様の調節を行う。両方向の調節が終了すれ
ば、作業レーザの焦点を生細胞３上に合わせて、レーザ
加工を行う。カバーグラスフは平行度が良いため、一般
の物を用いても上面と生細胞冴の付着した下面とは平行
に近く、上記方法により上面を水平にしておけば、下面
も水平を保つことができる。

本実施例によれば試料台をＸおよびＸ方向に移動させて
も、常にレーザ光の焦点を生細胞上に一致させることが
できる。また、構造の簡単な安価な架台の追加工のめで
レーザ加工の加工面と対物レンズの距離を一定に保てる
ため、操作の簡略化。

り 加工精度の向上等の効果がある。さらに、二遥調整を行
りた試料はいずれの箇所を観察してもほぼ焦点合せが不
要である。

またこの試料台を特公昭６２−７８３７号記載の生細胞
レーザ穿孔装置に用いれば、顕微鏡ステージの移動に際
しても焦点がずれないので、シャッターを開放にし、顕
微鏡ス、テージ位置制御装置走査すれば、最初の調整だ
けで後は無人運転が可能になる等の効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡略化した構造で安価な架台が構成で
き、かつ、試料容器の水平調節を簡単な操作で短時間に
行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の水平調節装置の平織 面図、第２図は第１図の１−１Ｍ断面図、第３図は本発
明の他の実施例の試料容器の水平調節装置の正面斜視図
、第４図は従来のレーザ加工装置の加工部の正面斜視図
、第５図は従来の装置の平面図、第６図はｆＪ５図のｌ
−１線断面図である。 ！・・・・・・空孔、４ｂ、４ｃ・・・・・・調整ねじ
、５・・・・・・試料台本体、６・・・・・・試料台受
、７・・・・・・脚、セ・・・・・・対物レンズ、コ・
・・・・・カバーグラス、為・・・・・・生細胞、５ａ
・・−・・架台、５ｂ・・・・・・試料台、々・・・・
・・試料容器、！・・−・・平板、２９ａ、２９ｂ・・
・・・・調節ねじ、加・・−・・固定支持点 代理人　弁理士　　小　川　勝　男 弘−−一−−宋台 ２θ−一一一励Ｕ助点 ｎ−−−−−＋　板 Ｚｆａ、勲−ｍ−調節ねし゛ 閉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加工用試料を搭載する架台の水平調節方法において
   、 前記架台の平板に１個の支持点と、該支持点を通り互い
   に直交する直線上にある２個の上下に調節可能な支持点
   とを有し、該可動支持点を調節することにより、加工用
   試料の傾きを調整することを特徴とする試料容器の水平
   調節方法。 ２、加工用試料を搭載する架台の水平調節装置において
   、 前記架台の平板に１個の支持点と、該支持点を通り互い
   に直交する直線上２箇所に上下に調節可能な支持点とを
   設け、かつ、架台を含めた総合重心が前記３点の支持点
   内に納まるように構成したことを特徴とする試料容器の
   水平調節装置。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記架台はレーザ
   加工用試料を搭載、又はレーザ加工用試料を搭載し顕微
   鏡試料台上に設置したことを特徴とする試料容器の水平
   調節装置。 ４、顕微鏡の対物レンズの光軸上近傍に位置し、かつ、
   顕微鏡の照明光の一部しか遮ぎらない１個の脚と、この
   脚の先端を原点とする顕微鏡のＸＹステージと同じ座標
   系のＸ軸上に１箇所、Ｙ軸上に１箇所位置する長さが可
   変の２個の脚とを有し、顕微鏡の照明光の光路部に空孔
   あるいは照明光を透過する材質の窓を設けた板状の試料
   台本体と、少くとも顕微鏡の照明光の光路部は、照明光
   を透過する材質で形成された板状の試料台受より構成し
   たことを特徴とする試料容器の水平調節装置。 ５、前記試料台本体の重心が３個の脚で形成される三角
   形内にあることを特徴とする請求項第４記載の試料容器
   の水平調節装置。 ６、前記、試料台本体の３個の脚と試料台受の接触点３
   箇所の内、試料台受の少なくとも２箇所に窪みを設けた
   ことを特徴とする請求項第４記載の試料容器の水平調節
   装置。