倒置顯微鏡及其使用方法
2023-10-17 01:04:24 1
專利名稱：倒置顯微鏡及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種通過放置在載物臺下方的物鏡，觀察放置在載物臺上的試樣的倒置顯微鏡及其使用方法。
圖5是一個傳統的倒置顯微鏡的側視圖。圖6是一個傳統倒置顯微鏡的載物臺的頂面圖。圖7是一個九十六孔板放置在傳統的倒置顯微鏡的載物臺上的頂面圖。
傳統的倒置顯微鏡30有一個底座31、一個載物臺32、一個物鏡轉換盤33、一個物鏡34、一個目鏡35和照明系統36等。
這種倒置顯微鏡30有一個開孔32a，用於確定放置在載物臺32下方的物鏡34的類型和校正環的操作狀態，如圖6所示。該開孔32a形成直徑大約100到110mm的孔圍繞物鏡34。一個由玻璃或樹脂構成的透明圓盤32c被裝在開孔32a上，這樣，可以確認物鏡34周圍的狀態。
上面提到的傳統的倒置顯微鏡，廣泛使用具有35到100mm內徑的培養皿或一個九十六孔板用作試樣容器(培養容器)。
然而，載物臺32上有一個透明圓盤32c，因為培養容器自身會阻擋視野，物鏡34周圍的狀態從載物臺32斜上方的方向不能確認。因此，觀察者不得不採取強迫體位而不是隨意地坐著觀察顯微鏡。
為了解決上述問題，可能會想像使整個載物臺都由玻璃材料構成。然而，這又引起另一個問題，即切削玻璃材料的成本遠遠超過由鋁壓鑄件或樹脂模件製造的載物臺成本。
另外，當進行生理試驗時，在載物臺上需要一個旋塞用於固定顯微操作儀。然而，對於用戶來說，讓他們自己在載物臺上鑽一個螺紋孔很困難。另一方面，如果不用旋塞固定，就另外需要一個工具用以夾持載物臺，增加成本。
因此，如果整個載物臺是由玻璃材料製成的，在引起製造困難的問題同時，還產生用法問題，即這種切削困難的玻璃材料還可能要執行附加的操作。
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種不需要採取強迫體位，而能夠從靠近目鏡的位置、從其斜上方觀察安裝在載物臺下方的物鏡上的標記等的倒置顯微鏡。
根據本發明的第一個方面，這裡提供的一個倒置顯微鏡包括一個用於承放試樣的載物臺12，其上有用於固定光路以觀察試樣的觀察孔12a；安裝在載物臺下方的物鏡14；在載物臺12斜上方安裝的目鏡15。其中，所述載物臺12在靠近目鏡的視點和物鏡的標記之間的連線上，與上述觀察孔12a分開，設計有確認孔12b，其中的確認孔12b的尺寸允許從靠近目鏡的各個視點觀察到至少物鏡外表面的一半，並且該確認孔上還安裝有玻璃或樹脂製成的透明或半透明的透光元件11c。
用這種倒置顯微鏡，確認孔12b的尺寸允許從每個距離目鏡5到10cm的視點確認載物臺下方的包括物鏡的標記等狀態。
另外，使用這種倒置顯微鏡，透光元件是標準的載玻片。
根據本發明的另一個方面，提供一倒置顯微鏡，其包括一個用於承放試樣的載物臺12，形成有用於固定光路以觀察試樣的觀察孔12a，安裝在載物臺下方的物鏡14；載物臺12斜上方安裝的目鏡15；其中載物臺12在靠近目鏡的視點和物鏡的標記之間的連線上，與上述觀察孔12a分開而設計有確認孔12b，其中的確認孔12b呈網形，允許確認載物臺下方的狀態。
根據本發明的另一個方面，使用倒置顯微鏡的方法包括下列步驟將試樣放置在形成於載物臺12上的觀察孔12a處；從試樣的上方用照明光照射試樣；通過目鏡15觀察由放置在試樣的下方的物鏡14獲得的試樣圖像；從目鏡15附近的視點，通過形成於載物臺12上的確認孔12b確認物鏡14上的標記14a。
以這種方法，目鏡附近指的是距離目鏡15大約5到10cm的上、下、左或右的位置。
另外，以這種方法，物鏡14的標記14a透過安裝在確認孔12b上的透光元件12c確認。
在上面描述的本發明的實施例中，一個顯著的特點是觀察者可以勿需改變一般觀察顯微鏡時的姿勢而從載物臺斜上方安裝的目鏡附近的視點確認安裝在載物臺下方的物鏡上的標記等等。
下面結合附圖詳細說明本發明的實施例。附圖中
圖1是本發明倒置顯微鏡實施例的側視圖。
圖2是圖1箭頭A方向的局部剖視圖。
圖3顯示一個九十六孔板放置在本發明的倒置顯微鏡的載物臺上的狀態。
圖4是圖3的截面圖。
圖5是傳統的倒置顯微鏡的側視圖。
圖6是一個傳統倒置顯微鏡的載物臺的頂面圖。
圖7是一個九十六孔板放置在傳統的倒置顯微鏡的載物臺上的狀態的頂面圖。
如圖1～4所示，本發明實施例的倒置顯微鏡10有一個底座11，在底座11上安裝著用於放置試樣容器21的載物臺12，在載物臺12下方安裝著物鏡轉換盤13，在物鏡轉換盤13上安裝著物鏡14，在載物臺12的斜上方安裝著目鏡15，在載物臺12上方由照明支柱16a支承著照明系統16。
在該倒置顯微鏡中，試樣通過照明系統16發射的照明光照射，用物鏡14和目鏡15通過試樣容器21底面可觀察試樣。
至於試樣容器21，可以使用被廣泛用於檢測多種試樣的九十六孔板，使得可以觀察放入每個孔中的試樣。
一個用於固定光路以通過物鏡14觀察的觀察孔12a形成於載物臺12上。觀察孔12a有一個沿著物鏡軌跡伸展的形狀，以避免當安裝在物鏡轉換盤上的物鏡轉換時，載物臺12和物鏡14的頂端發生相互幹涉，如圖2所示。
在本發明的實施例中，儘管觀察孔12a有一個如圖2所示的半圓形形狀(弧形部分面向觀察者面)，但觀察孔12a的形狀並不僅限於此。觀察孔12a的形狀可以是任何能避免當轉動安裝有物鏡14的物鏡轉動盤13以更換為不同放大倍數的物鏡時碰撞物鏡14的頂端的形狀。觀察孔12a，例如，可以具有一個其曲率徑沿著物鏡14的軌跡方向的圓形或帶形形狀。
另外，在這個實施例中，用於確認載物臺下的狀態的確認孔12b形成於載物臺12的觀察者面側，相對物鏡14的光軸，與觀察孔12分開。另外，物鏡14的標記14a(見圖4)和它周圍的狀態可以通過靠近目鏡的視點，經由確認孔12b來確認，如圖1的箭頭S和圖4的箭頭S1所示。在該標記14a中，物鏡14的規格如放大倍數、數值孔徑、明視場／像差或其他類似規格被標明。再者，標記被顯示在彼此相對180°的兩個面上。
在本發明中，儘管觀察孔12a和確認孔12b被分開安置，但是可以安裝兩個開孔被造成一體的一個開孔。
分級部件12b-1形成於載物臺上的確認孔12b的周圍，一個透光元件12c嵌在其上，以免透光元件從載物臺的上表面凸出，如圖4所示。
因此，觀察者P可以通過其手直接移動載物臺12上的試樣容器21來搜尋所要觀察的位置。另外，試樣容器21可以通過安裝在配備有微調系統的載物臺上的xy機械載物臺(未顯示)的支承，而無限制地移動。
另外，在本實施例中，由玻璃製成的透光元件12c是用來觀察試樣的載玻片。因為此載玻片是做為一種低價的標準件被提供的，所以當它被損壞時很容易更換。
有必要限定確認孔12b的尺寸小於試樣容器21的，以避免包含試樣的、將被觀察的諸如培養皿，塑料瓶或載玻片等此類試樣容器掉到載物臺下面。
另外，有必要使得確認孔12b儘可能的小，以使得載物臺12，也就是與底座11的上部連接的機械結構，有足夠的強度。
更進一步，確認孔12b的位置和尺寸，必須能夠通過輕輕地移動視點(大約5到10cm)，而不需要改變正在通過目鏡15進行觀察的觀察者P的觀察姿勢，即可確認安裝在載物臺12的下方的物鏡14的周圍狀態(至少物鏡14的半個表面)。原因如下如果視點的移動少於5cm，就可能產生盲點；如果視點移動大於10cm，觀察者不得不大幅度地傾斜其頭。
當觀察孔12a被觀察者觀察時，讓深度方向是垂直方向，右和左方向是水平方向。
當從上方觀察載物臺12時，大多數確認孔12b的觀察者面的水平邊緣(圖3中的X)，距離位於觀察位置的物鏡14的中心的觀察者面超過55mm。當觀察者從目鏡15的觀察位置輕輕地向右或左移動觀察者的視點時，確認孔12b的被垂直邊緣限定的水平方向的尺寸(圖3的Y和Y′)有必要具有足夠確認物鏡14的半個表面的尺寸。特別是，確認孔12b可以具有這樣的尺寸，即能夠允許確認位於垂直於連接觀察者和物鏡14的直線S上的字母等等(在物鏡14的表面上)。
另外，希望使得確認孔12b的尺寸不至於使試樣容器(典型直徑為85×128mm)從開孔掉落。
還有，確認孔12b的形狀不必限定為方形，它可以使用圓形，橢圓形或菱形。
在上面描述的實施例中，觀察者P可以從載物臺12斜上方安裝的目鏡15附近的視點確認安裝在載物臺12下方的物鏡14上的標記14a。在這時，觀察者P可以無需改變一般觀察顯微鏡時的姿勢而確認載物臺下方的狀態。
另外，本發明可以實現另一個相似的目的，即比整個載物臺都是由玻璃構成的顯微鏡成本低。另外，本發明沒有那種由於顯微鏡的載物臺上具有的環繞物鏡的玻璃圈部分，從而使載物臺下方的視野被試樣容器幹擾的缺陷。
還有，在本發明的實施例中，由於物鏡轉換盤13相對觀察者傾斜，使得正在使用的物鏡14始終位於觀察者面，這樣就很容易確認物鏡上的標記。
在本發明中，使用確認孔12b的確認操作與物鏡14周圍的狀態相關。特別是，確認操作是從目鏡15的附近確認正在用於觀察的物鏡14的放大倍數。當通過轉動物鏡轉換盤13更換物鏡14使得放大倍數改變時，有必要確認形成於物鏡14的鏡筒上的標記。另外，當物鏡轉換盤13被轉動時，為了使轉動操作能夠平穩地執行，觀察者用於轉動操作的手最好可以被確認。
另外，物鏡可以配備有校正像差的校正件。校正件通過轉動形成於物鏡鏡筒圓周上的環來校正像差。通過手轉動環的校正操作必須通過操作觀察來執行操作。在這些操作中，本發明的確認孔12b能夠很容易地確認物鏡14的位置，從而使操作變得很容易。
另外，在本發明的實施例中，儘管一個透光元件12c被安裝在確認孔12b上，但也可以不使用這個透光元件12c。然而，在確認孔12b上安裝這個透光元件12c能夠有效地防止試樣和試樣容器通過確認孔12b掉落。
在圖1所示的倒置顯微鏡10中，在試樣的上方安置了一個用於照射試樣的照明系統16。在這個顯微鏡中，可能會發生當透光元件12c被安裝在確認孔12b上時，照明光被透光元件12c的表面反射，導致物鏡14周圍的狀態變得很難辨認。為解決這個問題，在透光元件12c上使用一個抗反射膜是一種有效的方法。至於形成抗反射膜的材料，無機氧化物，如二氧化矽、氧化鋯或用於在普通透鏡表面形成抗反射膜的類似材料，都可以使用。
儘管本發明使用的倒置顯微鏡最好使得目鏡的光軸與載物臺水平部分的角度為45°到55°，但對於其他任何角度的倒置顯微鏡都同樣可以使用。
另外(1)儘管上述透光元件12c是通過一個透光元件12c剛好落在載物臺12的分級部件12b-1上的例子加以描述的，但是該透光元件12c可以通過粘合劑同時密封並固定。
(2)在固定透光元件時，可以使用有彈性的墊圈如矽橡膠等。
(3)確認孔12b可以是在載物臺的觀察孔12a這一面的右和左邊鑽的兩個小孔。
(4)對於形成網狀的確認孔12b，沒有必要安裝透光元件就可以確認載物臺下面的狀態。
以上已經結合優選實施例描述了本發明，應該明白本發明並不限於這樣的實施例。相反，它可能包括所有不背離本發明所附的權利要求的精神和領域的改變、修改或等同變化。
權利要求
1．一種倒置顯微鏡，包括用於承放試樣的載物臺安置在載物臺下方的物鏡；傾斜安裝在載物臺上方的目鏡；和安裝在載物臺上方，用照明光照射試樣的照明系統；其中的載物臺具有用於通過物鏡觀察試樣的觀察孔；和用於從靠近目鏡附近的視點，確認物鏡周圍狀態的確認孔；其中的觀察孔位於照明光路所固定的光路上；而其中的確認孔位於視點和物鏡附近的連線與載物臺交叉的位置上。
2．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，觀察孔與確認孔分開配置，而且觀察孔和確認孔相互獨立配置。
3．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，確認孔的形成滿足當從目鏡附近的視點觀察物鏡時，能夠確認物鏡的半個面。
4．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，目鏡附近是指距離目鏡5到10cm的上、下、右或左的位置。
5．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，當從頂端看載物臺時，大多數確認孔的觀察者面的水平邊緣，與觀察位置的物鏡中心的觀察者面的距離大於55mm，其中，當從目鏡附近的視點觀察確認孔時，豎直方向代表深度方向，水平方向代表右和左方向。
6．權力要求5的倒置顯微鏡，其特徵在於，確認孔水平方向的尺寸包括距離目鏡5到10cm的右方或左方的視點和物鏡附近連線在載物臺上的交叉點。
7．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，確認孔有一個透明或半透明的透光元件。
8．權力要求7的倒置顯微鏡，其特徵在於，透光元件是可移動的。
9．權力要求7的倒置顯微鏡，其特徵在於，一個抗反射膜被加在透光元件上。
10．權力要求7的倒置顯微鏡，其特徵在於，透光元件是顯微鏡用載玻片。
11．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，一個網形元件被裝在確認孔上。
12．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，載物臺是由金屬或樹脂製成的。
13．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，目鏡的光軸與載物臺的水平面成45°到55°角。
14．權力要求1的倒置顯微鏡，其特徵在於，物鏡有一個用於校正觀察試樣時產生的像差的校正環。
15．一種倒置顯微鏡的使用方法，包括下列步驟將試樣放置在載物臺上的觀察孔處；從試樣的上方用照明光照射試樣；通過目鏡，觀察由放置在試樣的下方的物鏡獲得的試樣圖像；從目鏡附近的視點，通過載物臺上的確認孔，確認物鏡上的標記。
16．權力要求15的倒置顯微鏡的使用方法，其特徵在於，目鏡附近是指距離目鏡5到10cm的上、下、右或左的位置。
17．權力要求15的倒置顯微鏡的使用方法，其特徵在於，物鏡的標記透過安裝在確認孔上的透光元件確認。
全文摘要
本發明的目的是提供一種不需要採取強迫體位,能夠從靠近目鏡的位置從斜上方觀察安裝在載物臺下方的物鏡上的標記等的倒置顯微鏡。該倒置顯微鏡包括底座11,安裝在底座11上用於承放試樣容器21的載物臺12,安裝在載物臺12下方的物鏡轉換盤13,安裝在物鏡轉換盤13上的物鏡14,在載物臺12的斜上方安裝的一對目鏡15,在載物臺12上方、被照明支柱16a支承的照明系統16。載物臺上有確認孔12b和觀察孔12a。
文檔編號G02B21/24GK1291726SQ0012093
公開日2001年4月18日 申請日期2000年8月4日 優先權日1999年8月26日
發明者川人敬 申請人:株式會社尼康