专利名称：倒置显微镜及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种通过放置在载物台下方的物镜，观察放置在载物台上的试样的倒置显微镜及其使用方法。
图5是一个传统的倒置显微镜的侧视图。图6是一个传统倒置显微镜的载物台的顶面图。图7是一个九十六孔板放置在传统的倒置显微镜的载物台上的顶面图。
传统的倒置显微镜30有一个底座31、一个载物台32、一个物镜转换盘33、一个物镜34、一个目镜35和照明系统36等。
这种倒置显微镜30有一个开孔32a，用于确定放置在载物台32下方的物镜34的类型和校正环的操作状态，如图6所示。该开孔32a形成直径大约100到110mm的孔围绕物镜34。一个由玻璃或树脂构成的透明圆盘32c被装在开孔32a上，这样，可以确认物镜34周围的状态。
上面提到的传统的倒置显微镜，广泛使用具有35到100mm内径的培养皿或一个九十六孔板用作试样容器(培养容器)。
然而，载物台32上有一个透明圆盘32c，因为培养容器自身会阻挡视野，物镜34周围的状态从载物台32斜上方的方向不能确认。因此，观察者不得不采取强迫体位而不是随意地坐着观察显微镜。
为了解决上述问题，可能会想象使整个载物台都由玻璃材料构成。然而，这又引起另一个问题，即切削玻璃材料的成本远远超过由铝压铸件或树脂模件制造的载物台成本。
另外，当进行生理试验时，在载物台上需要一个旋塞用于固定显微操作仪。然而，对于用户来说，让他们自己在载物台上钻一个螺纹孔很困难。另一方面，如果不用旋塞固定，就另外需要一个工具用以夹持载物台，增加成本。
因此，如果整个载物台是由玻璃材料制成的，在引起制造困难的问题同时，还产生用法问题，即这种切削困难的玻璃材料还可能要执行附加的操作。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种不需要采取强迫体位，而能够从靠近目镜的位置、从其斜上方观察安装在载物台下方的物镜上的标记等的倒置显微镜。
根据本发明的第一个方面，这里提供的一个倒置显微镜包括一个用于承放试样的载物台12，其上有用于固定光路以观察试样的观察孔12a；安装在载物台下方的物镜14；在载物台12斜上方安装的目镜15。其中，所述载物台12在靠近目镜的视点和物镜的标记之间的连线上，与上述观察孔12a分开，设计有确认孔12b，其中的确认孔12b的尺寸允许从靠近目镜的各个视点观察到至少物镜外表面的一半，并且该确认孔上还安装有玻璃或树脂制成的透明或半透明的透光元件11c。
用这种倒置显微镜，确认孔12b的尺寸允许从每个距离目镜5到10cm的视点确认载物台下方的包括物镜的标记等状态。
另外，使用这种倒置显微镜，透光元件是标准的载玻片。
根据本发明的另一个方面，提供一倒置显微镜，其包括一个用于承放试样的载物台12，形成有用于固定光路以观察试样的观察孔12a，安装在载物台下方的物镜14；载物台12斜上方安装的目镜15；其中载物台12在靠近目镜的视点和物镜的标记之间的连线上，与上述观察孔12a分开而设计有确认孔12b，其中的确认孔12b呈网形，允许确认载物台下方的状态。
根据本发明的另一个方面，使用倒置显微镜的方法包括下列步骤将试样放置在形成于载物台12上的观察孔12a处；从试样的上方用照明光照射试样；通过目镜15观察由放置在试样的下方的物镜14获得的试样图像；从目镜15附近的视点，通过形成于载物台12上的确认孔12b确认物镜14上的标记14a。
以这种方法，目镜附近指的是距离目镜15大约5到10cm的上、下、左或右的位置。
另外，以这种方法，物镜14的标记14a透过安装在确认孔12b上的透光元件12c确认。
在上面描述的本发明的实施例中，一个显著的特点是观察者可以勿需改变一般观察显微镜时的姿势而从载物台斜上方安装的目镜附近的视点确认安装在载物台下方的物镜上的标记等等。
下面结合附图详细说明本发明的实施例。附图中
图1是本发明倒置显微镜实施例的侧视图。
图2是图1箭头A方向的局部剖视图。
图3显示一个九十六孔板放置在本发明的倒置显微镜的载物台上的状态。
图4是图3的截面图。
图5是传统的倒置显微镜的侧视图。
图6是一个传统倒置显微镜的载物台的顶面图。
图7是一个九十六孔板放置在传统的倒置显微镜的载物台上的状态的顶面图。
如图1～4所示，本发明实施例的倒置显微镜10有一个底座11，在底座11上安装着用于放置试样容器21的载物台12，在载物台12下方安装着物镜转换盘13，在物镜转换盘13上安装着物镜14，在载物台12的斜上方安装着目镜15，在载物台12上方由照明支柱16a支承着照明系统16。
在该倒置显微镜中，试样通过照明系统16发射的照明光照射，用物镜14和目镜15通过试样容器21底面可观察试样。
至于试样容器21，可以使用被广泛用于检测多种试样的九十六孔板，使得可以观察放入每个孔中的试样。
一个用于固定光路以通过物镜14观察的观察孔12a形成于载物台12上。观察孔12a有一个沿着物镜轨迹伸展的形状，以避免当安装在物镜转换盘上的物镜转换时，载物台12和物镜14的顶端发生相互干涉，如图2所示。
在本发明的实施例中，尽管观察孔12a有一个如图2所示的半圆形形状(弧形部分面向观察者面)，但观察孔12a的形状并不仅限于此。观察孔12a的形状可以是任何能避免当转动安装有物镜14的物镜转动盘13以更换为不同放大倍数的物镜时碰撞物镜14的顶端的形状。观察孔12a，例如，可以具有一个其曲率径沿着物镜14的轨迹方向的圆形或带形形状。
另外，在这个实施例中，用于确认载物台下的状态的确认孔12b形成于载物台12的观察者面侧，相对物镜14的光轴，与观察孔12分开。另外，物镜14的标记14a(见图4)和它周围的状态可以通过靠近目镜的视点，经由确认孔12b来确认，如图1的箭头S和图4的箭头S1所示。在该标记14a中，物镜14的规格如放大倍数、数值孔径、明视场／像差或其他类似规格被标明。再者，标记被显示在彼此相对180°的两个面上。
在本发明中，尽管观察孔12a和确认孔12b被分开安置，但是可以安装两个开孔被造成一体的一个开孔。
分级部件12b-1形成于载物台上的确认孔12b的周围，一个透光元件12c嵌在其上，以免透光元件从载物台的上表面凸出，如图4所示。
因此，观察者P可以通过其手直接移动载物台12上的试样容器21来搜寻所要观察的位置。另外，试样容器21可以通过安装在配备有微调系统的载物台上的xy机械载物台(未显示)的支承，而无限制地移动。
另外，在本实施例中，由玻璃制成的透光元件12c是用来观察试样的载玻片。因为此载玻片是做为一种低价的标准件被提供的，所以当它被损坏时很容易更换。
有必要限定确认孔12b的尺寸小于试样容器21的，以避免包含试样的、将被观察的诸如培养皿，塑料瓶或载玻片等此类试样容器掉到载物台下面。
另外，有必要使得确认孔12b尽可能的小，以使得载物台12，也就是与底座11的上部连接的机械结构，有足够的强度。
更进一步，确认孔12b的位置和尺寸，必须能够通过轻轻地移动视点(大约5到10cm)，而不需要改变正在通过目镜15进行观察的观察者P的观察姿势，即可确认安装在载物台12的下方的物镜14的周围状态(至少物镜14的半个表面)。原因如下如果视点的移动少于5cm，就可能产生盲点；如果视点移动大于10cm，观察者不得不大幅度地倾斜其头。
当观察孔12a被观察者观察时，让深度方向是垂直方向，右和左方向是水平方向。
当从上方观察载物台12时，大多数确认孔12b的观察者面的水平边缘(图3中的X)，距离位于观察位置的物镜14的中心的观察者面超过55mm。当观察者从目镜15的观察位置轻轻地向右或左移动观察者的视点时，确认孔12b的被垂直边缘限定的水平方向的尺寸(图3的Y和Y′)有必要具有足够确认物镜14的半个表面的尺寸。特别是，确认孔12b可以具有这样的尺寸，即能够允许确认位于垂直于连接观察者和物镜14的直线S上的字母等等(在物镜14的表面上)。
另外，希望使得确认孔12b的尺寸不至于使试样容器(典型直径为85×128mm)从开孔掉落。
还有，确认孔12b的形状不必限定为方形，它可以使用圆形，椭圆形或菱形。
在上面描述的实施例中，观察者P可以从载物台12斜上方安装的目镜15附近的视点确认安装在载物台12下方的物镜14上的标记14a。在这时，观察者P可以无需改变一般观察显微镜时的姿势而确认载物台下方的状态。
另外，本发明可以实现另一个相似的目的，即比整个载物台都是由玻璃构成的显微镜成本低。另外，本发明没有那种由于显微镜的载物台上具有的环绕物镜的玻璃圈部分，从而使载物台下方的视野被试样容器干扰的缺陷。
还有，在本发明的实施例中，由于物镜转换盘13相对观察者倾斜，使得正在使用的物镜14始终位于观察者面，这样就很容易确认物镜上的标记。
在本发明中，使用确认孔12b的确认操作与物镜14周围的状态相关。特别是，确认操作是从目镜15的附近确认正在用于观察的物镜14的放大倍数。当通过转动物镜转换盘13更换物镜14使得放大倍数改变时，有必要确认形成于物镜14的镜筒上的标记。另外，当物镜转换盘13被转动时，为了使转动操作能够平稳地执行，观察者用于转动操作的手最好可以被确认。
另外，物镜可以配备有校正像差的校正件。校正件通过转动形成于物镜镜筒圆周上的环来校正像差。通过手转动环的校正操作必须通过操作观察来执行操作。在这些操作中，本发明的确认孔12b能够很容易地确认物镜14的位置，从而使操作变得很容易。
另外，在本发明的实施例中，尽管一个透光元件12c被安装在确认孔12b上，但也可以不使用这个透光元件12c。然而，在确认孔12b上安装这个透光元件12c能够有效地防止试样和试样容器通过确认孔12b掉落。
在图1所示的倒置显微镜10中，在试样的上方安置了一个用于照射试样的照明系统16。在这个显微镜中，可能会发生当透光元件12c被安装在确认孔12b上时，照明光被透光元件12c的表面反射，导致物镜14周围的状态变得很难辨认。为解决这个问题，在透光元件12c上使用一个抗反射膜是一种有效的方法。至于形成抗反射膜的材料，无机氧化物，如二氧化硅、氧化锆或用于在普通透镜表面形成抗反射膜的类似材料，都可以使用。
尽管本发明使用的倒置显微镜最好使得目镜的光轴与载物台水平部分的角度为45°到55°，但对于其他任何角度的倒置显微镜都同样可以使用。
另外(1)尽管上述透光元件12c是通过一个透光元件12c刚好落在载物台12的分级部件12b-1上的例子加以描述的，但是该透光元件12c可以通过粘合剂同时密封并固定。
(2)在固定透光元件时，可以使用有弹性的垫圈如硅橡胶等。
(3)确认孔12b可以是在载物台的观察孔12a这一面的右和左边钻的两个小孔。
(4)对于形成网状的确认孔12b，没有必要安装透光元件就可以确认载物台下面的状态。
以上已经结合优选实施例描述了本发明，应该明白本发明并不限于这样的实施例。相反，它可能包括所有不背离本发明所附的权利要求的精神和领域的改变、修改或等同变化。
权利要求
1．一种倒置显微镜，包括用于承放试样的载物台安置在载物台下方的物镜；倾斜安装在载物台上方的目镜；和安装在载物台上方，用照明光照射试样的照明系统；其中的载物台具有用于通过物镜观察试样的观察孔；和用于从靠近目镜附近的视点，确认物镜周围状态的确认孔；其中的观察孔位于照明光路所固定的光路上；而其中的确认孔位于视点和物镜附近的连线与载物台交叉的位置上。
2．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，观察孔与确认孔分开配置，而且观察孔和确认孔相互独立配置。
3．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，确认孔的形成满足当从目镜附近的视点观察物镜时，能够确认物镜的半个面。
4．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，目镜附近是指距离目镜5到10cm的上、下、右或左的位置。
5．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，当从顶端看载物台时，大多数确认孔的观察者面的水平边缘，与观察位置的物镜中心的观察者面的距离大于55mm，其中，当从目镜附近的视点观察确认孔时，竖直方向代表深度方向，水平方向代表右和左方向。
6．权力要求5的倒置显微镜，其特征在于，确认孔水平方向的尺寸包括距离目镜5到10cm的右方或左方的视点和物镜附近连线在载物台上的交叉点。
7．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，确认孔有一个透明或半透明的透光元件。
8．权力要求7的倒置显微镜，其特征在于，透光元件是可移动的。
9．权力要求7的倒置显微镜，其特征在于，一个抗反射膜被加在透光元件上。
10．权力要求7的倒置显微镜，其特征在于，透光元件是显微镜用载玻片。
11．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，一个网形元件被装在确认孔上。
12．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，载物台是由金属或树脂制成的。
13．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，目镜的光轴与载物台的水平面成45°到55°角。
14．权力要求1的倒置显微镜，其特征在于，物镜有一个用于校正观察试样时产生的像差的校正环。
15．一种倒置显微镜的使用方法，包括下列步骤将试样放置在载物台上的观察孔处；从试样的上方用照明光照射试样；通过目镜，观察由放置在试样的下方的物镜获得的试样图像；从目镜附近的视点，通过载物台上的确认孔，确认物镜上的标记。
16．权力要求15的倒置显微镜的使用方法，其特征在于，目镜附近是指距离目镜5到10cm的上、下、右或左的位置。
17．权力要求15的倒置显微镜的使用方法，其特征在于，物镜的标记透过安装在确认孔上的透光元件确认。
全文摘要
本发明的目的是提供一种不需要采取强迫体位,能够从靠近目镜的位置从斜上方观察安装在载物台下方的物镜上的标记等的倒置显微镜。该倒置显微镜包括底座11,安装在底座11上用于承放试样容器21的载物台12,安装在载物台12下方的物镜转换盘13,安装在物镜转换盘13上的物镜14,在载物台12的斜上方安装的一对目镜15,在载物台12上方、被照明支柱16a支承的照明系统16。载物台上有确认孔12b和观察孔12a。
文档编号G02B21/24GK1291726SQ0012093
公开日2001年4月18日 申请日期2000年8月4日 优先权日1999年8月26日
发明者川人敬 申请人:株式会社尼康