JPH0961360A - 水中顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中に存在する微生物などの各種の物質をリ
アルタイムで観察できるようにした水中顕微鏡におい
て、通水路内の水の入れ替を迅速に行え、一旦入れ替わ
ったならば水が揺れ動くことがないようにして、画像処
理等を迅速、確実、かつ容易に行えるようにする。 【解決手段】 通水路２０の少なくとも一端側にポンプ
２８を接続するとともに、通水路２０を通りポンプ２８
で押し出される排水経路を開閉する排水弁３０を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中に存在する微
生物などを観察するための水中顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、赤潮発生の有無などを監視する
する上では、海水等のプランクトンなどの微生物を採取
してその種類や数(濃度)を調べることが必要となる。

【０００３】従来は、このような水中の微生物を調べる
には、水を採取した後、船上あるいは船を降りてから、
その採取した水等を試料セルに移して通常の光学顕微鏡
を用いて観察を行っていた。

【０００４】しかしながら、このような観察の仕方であ
ると、各観察地点での水中深度ごとの微生物の違い等を
調べるなど、サンプリング点数が多くなる場合には、こ
れに応じて多数のサンプリングケースが必要となるばか
りか、その保管場所も確保せねばならず、さらに、リア
ルタイムで観察することができないので、試料が経時変
化する恐れもある。

【０００５】そこで、本出願人らは、水密ケース内に、
撮像カメラが設けられるとともに、この撮像カメラの焦
点位置には水密ケースを内外に連通する通水路が形成さ
れてなる水中顕微鏡を提供した(実願平３−４３９１６
号参照)。

【０００６】この水中顕微鏡を、微生物などが存在する
水中に浸漬すると、その水は通水路内に導入される。こ
のとき、通水路に向けて光を照射すると、微生物等の物
質の存在の有無に応じて、コントラストの生じた像が撮
像カメラで撮像されるので、これによって、水中の微生
物などをリアルタイムで観察できるようになった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人らは、この水中顕微鏡について、さらに鋭意検討を加
えたところ、次の課題が残されていることが判明した。

【０００８】(１) 撮像カメラで撮像するのは、プラン
クトンなどの微生物を主対象とするため、撮像カメラの
視野は、２mm×３mm程度の小さな範囲に設定されてい
る。そして、これをＴＶモニタなどで観察する上では、
拡大率が大きくならざるを得ない(たとえば数百倍〜数
千倍)。

【０００９】一方、水中顕微鏡を水中に浸漬させた状態
の下で、波浪等の影響によって通水路内の水が頻繁に揺
れ動くと、上記のように画像の拡大率が大きいこともあ
って、ＴＶモニタに表示される微生物の画像が固定され
ない。

【００１０】そのため、微生物の種類の同定や、微生物
の濃度の統計をとるための画像処理を有効に行うことが
できないことがある。

【００１１】(２) さらに、観察地点での水中深度ごと
の微生物の違い等を調べるために、水中顕微鏡の浸漬深
さを変化させた場合でも、通水路内の水が滞留すること
なく実際に浸漬した深さの水と完全に入れ替わっている
との確証が得られない。

【００１２】このため、所定深さの位置に浸漬してから
水が自然に入れ替わるであろうと推定されるだけの時間
が経過するまである程度待つ必要があり、各深度ごとの
迅速な観測が行えない。

【００１３】(３) さらに、撮像のために照光部から通
水路に向けて光を照射する時間が徒に長いと、好光性の
微生物が蝟集してくることがあり、このため、微生物の
濃度の統計をとる場合には精度良い結果が得られない。

【００１４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであって、通水路内の水の入れ替を迅速に行
え、一旦入れ替わったならば水が揺れ動くことがないよ
うにして、画像処理等を迅速、確実、かつ容易に行える
ようにすることを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、水密ケース内に撮像カメラが設けられ
るとともに、この撮像カメラの焦点位置には水密ケース
を内外に連通する通水路が形成されてなる水中顕微鏡に
おいて、次の構成を採る。

【００１６】すなわち、本発明では、通水路の少なくと
も一端側にポンプを接続するとともに、通水路を通りポ
ンプで押し出される排水経路を開閉する排水弁を設けて
いる。

【００１７】上記構成において、ポンプを稼働すると排
水弁も開いて、水中顕微鏡の外の水が通水路に強制的に
流れ込む一方、通水路内の水は強制的に外部に排水され
るので、通水路内の水は、短時間の内に確実に外部の水
と入れ替わる。

【００１８】このため、観察地点での水中深度ごとの微
生物の違い等を調べるために、水中顕微鏡の浸漬深さを
変化させた場合でも、迅速に観察を開始できる。

【００１９】次にポンプを停止させると排水弁が閉じる
ので、波浪等の影響によって外部の水が揺れ動いていて
も、通水路内の水は静止した状態に保たれる。

【００２０】このため、ＴＶモニタに表示される微生物
の画像が固定されるので、画像処理等を容易に行える。

【００２１】さらに、観察に要する時間が短くできるの
で、好光性の微生物が余分に蝟集してしまい、統計処理
結果が不正確になることも防ぐことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例に係る水中
顕微鏡の全体構成図、図２は水中顕微鏡の要部の断面
図、図３は水中ポンプ部分の構成図である。

【００２３】この実施例の水中顕微鏡１は、円筒状の水
密ケース２内に撮像カメラ４が配置されている。

【００２４】この撮像カメラ４は、固体撮像素子などを
備えた本体部６と、レンズ部８とからなる。

【００２５】本体部６には、光源装置１０からの光をこ
の撮像カメラ４側に導く光ファイバケーブル１２と、こ
の撮像カメラ４で撮像して得られる画像信号を画像処理
部１４側に導くための電線ケーブル１６とがそれぞれ接
続されている。なお、両ケーブル１２，１６は、その途
中が複合ケーブル１８として一体化されている。

【００２６】そして、光ファイバケーブル１２は、図示
していないが、撮像カメラ４の本体部６を通ってレンズ
部８に導かれており、これによって、光源装置１０から
の光がレンズ部８の焦点位置に向けて照射されるように
なっている。

【００２７】一方、レンズ部８の前方位置には、このレ
ンズ部８を左右に横切る形で水密ケース２を内外に連通
する通水路２０が形成されている。また、レンズ部８の
対向位置には、この通水路２０を挟んでガラス板２２と
ミラー等の光反射板２４とが設けられており、ガラス板
２２と光反射板２４とは、通水路２０内の水が水密ケー
ス２内に漏水しないように、通水路２０に封止状態で固
定されている。そして、撮像カメラ４のレンズ部８の焦
点は、通水路２０の略中央に一致するように予め設定さ
れている。

【００２８】さらに、この実施例では、通水路２０の一
端側に排水管２６を介して水中式のポンプ２８が接続さ
れ、さらに、このポンプ２８には、通水路２０を通りポ
ンプ２８で押し出される排水経路を開閉する排水弁３０
が設けられている。

【００２９】この排水弁３０は、本例では図３に示すよ
うに、ポンプ２８の排水口にビニール製のチューブ３２
を取り付け、このチューブ３２の上端を栓３４で蓋をす
るとともに、チューブ３２の途中の周壁の一部に切り込
み３６を入れることで構成されている。しかし、本例の
ような排水弁３０に限らず、弁座と弁体とを有する通常
の弁機構を備えたものを使用することもできる。

【００３０】なお、３８は撮像カメラ４で撮像された画
像を表示するＴＶモニタ、４０はポンプ２８による排水
量を調整するためのスライダック等の調整器である。

【００３１】上記構成において、水中顕微鏡１を微生物
等が存在する水中に浸漬した後、ポンプ２８を稼働す
る。

【００３２】すると、水中顕微鏡１の外の水が通水路２
０内に強制的に流れ込む一方、通水路内２０の水は、排
水管２６、ポンプ２８、および排水弁３０を通って(こ
こでは切り込み３６が開いて)強制的に外部に排水され
る。

【００３３】したがって、観察地点での水中深度ごとの
微生物の違い等を調べるために、水中顕微鏡１の浸漬深
さを変化させた場合でも、通水路２０内の水は、短時間
の内に確実に外部の水と入れ替わるので、迅速に観察を
開始できる。その際に、調整器４０によってポンプ２８
による排水量を調整することもできる。

【００３４】次に、ポンプ２８を停止させると、排水弁
３０が閉じる(ここでは切り込み３６が閉じる)ので、波
浪等の影響によって外部の水が揺れ動いていても、通水
路２０内の水は静止した状態に保たれる。

【００３５】この状態で、光源装置１０からの光が光フ
ァイバケーブル１２に導入されると、その光は、撮像カ
メラ４のレンズ部８を通って通水路２０に向けて照射さ
れる。

【００３６】このとき、通水路２０中の微生物等の存在
の有無に応じて、この光量が異なってくるので、その光
が光反射板２４で反射され、微生物の有無に応じてコン
トラストの生じた像が撮像カメラ４の本体部６で撮像さ
れ、その画像信号が電線ケーブル１６を経由して画像処
理部１４に導かれる。そして、画像処理部１４で画像処
理されてＴＶモニタ３８に表示される。

【００３７】このＴＶモニタに表示される微生物の画像
は、通水路２０内の水は静止した状態に保たれている関
係上、揺らぎが殆どなく固定しているので、２値化処理
等の画像処理等を容易に行える。

【００３８】さらに、観察地点において、水中顕微鏡を
所望の水中深度まで浸漬してから実際にＴＶモニタで観
察するまでの時間が短くてすむので、好光性の微生物が
余分に蝟集してしまい、統計処理結果が不正確になるこ
とも防ぐことができる。

【００３９】また、調整器４０によって水中顕微鏡１の
観察中にもポンプ２８による排水量を調整することで、
観察形態を任意に変更することができる。

【００４０】なお、この実施例では、通水路２０の片端
側にのみポンプを接続しているが、通水路２０の両端に
それぞれポンプを接続することもできる。この場合に
は、通水路２０内の水の入れ替えを一層短時間の内に行
えるとともに、両ポンプを停止させた場合には、通水路
２０内の水はより確実に静止した状態に保たれるという
効果が得られる。

【００４１】また、本例では、水中式のポンプ２８を使
用しているが、排水管２６を長くすれば、通常の大気式
のポンプも使用できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。

【００４３】(１) ポンプを稼働することで、水中顕微
鏡の通水路内の水は強制的に排水されるので、短時間の
内に確実に外部の水と入れ替わる。

【００４４】このため、観察地点での水中深度ごとの微
生物の違い等を調べるために、水中顕微鏡の浸漬深さを
変化させた場合でも、迅速に観察を開始できる。

【００４５】(２) また、ポンプを停止させれば、排水
弁が閉じるため、波浪等の影響によって外部の水が揺れ
動いていても、通水路内の水は静止した状態に保たれ
る。

【００４６】このため、ＴＶモニタに表示される微生物
の画像が固定されるので、画像処理等を容易に行える。

【００４７】(３) さらに、観察に要する時間が短くで
きるので、好光性の微生物が余分に蝟集してしまい、統
計処理結果が不正確になることも防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る水中顕微鏡の全体構成図
である。

【図２】図１の水中顕微鏡の要部の断面図である。

【図３】図１の水中ポンプ部分の構成図である。

【符号の説明】

１…水中顕微鏡、２…水密ケース、４…撮像カメラ、６
…本体部、８…レンズ部、２０…通水路、２８…ポン
プ、３０…排水弁。

フロントページの続き (72)発明者 熊谷 道夫 滋賀県大津市打出浜１−10 琵琶湖研究所 内 (72)発明者 森永 圭一 滋賀県大津市浜大津１丁目４番12号 キス テム株式会社内 (72)発明者 津田 良平 奈良県奈良市中町3327−204 近畿大学・ 農学部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水密ケース内に撮像カメラが設けられる
   とともに、この撮像カメラの焦点位置には水密ケースを
   内外に連通する通水路が形成されてなる水中顕微鏡にお
   いて、 前記通水路の少なくとも一端側にポンプを接続するとと
   もに、通水路を通りポンプで押し出される排水経路を開
   閉する排水弁を設けたことを特徴とする水中顕微鏡。