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図面 (7)

課題

簡易な構成で透過像および蛍光像を同時に観察することが可能な顕微鏡および顕微鏡用照明光を透過する光透過ユニットを提供する。

解決手段

透過照明用光源と、前記光源を出射した照明光を観察対象標本結像させるコンデンサレンズと、前記照明光の光路上であって前記光源と前記コンデンサレンズとの間の光路上に位置し、前記照明光の一部が入射可能であり、該入射した照明光の波長成分のうち前記標本に含まれる蛍光物質励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの入射面および出射面を露出させた状態で該励起光フィルタを保持するフィルタ保持部を有するとともに、前記フィルタ保持部の周囲に位置し、前記励起光フィルタが透過する励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通する貫通孔が形成された保持部材と、を備える。

概要

背景

顕微鏡を用いてマウス胚等の細胞の核を抽出する方法として、倒立顕微鏡ステージ上に載置された細胞を観察しながらマイクロマニピュレータに取り付けられたインジェクターを用いる方法が知られている。この方法は、透過観察蛍光観察を組み合わせることによって実現される。具体的には、透過観察による細胞膜の位置の認識、および蛍光観察による核の位置の特定を行うことにより、細胞内への挿入位置を決定し、核を抽出する。

従来、上記方法に好適な顕微鏡として、ハロゲンランプなどの透過観察用光源を有する透過照明系と、水銀ランプなどの蛍光観察用光源を有する落射照明系とを、観察対象の被検体に対して対向して配置した顕微鏡が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。この顕微鏡を用いれば、透過照明系の透過観察用照明光と落射照明系の蛍光観察用照明光とを適宜調整することにより、マウス胚等の細胞膜(透過像)および核(落射蛍光像)を同時に観察することができる。

概要

簡易な構成で透過像および蛍光像を同時に観察することが可能な顕微鏡および顕微鏡用の照明光を透過する光透過ユニットを提供する。透過照明用の光源と、前記光源を出射した照明光を観察対象の標本結像させるコンデンサレンズと、前記照明光の光路上であって前記光源と前記コンデンサレンズとの間の光路上に位置し、前記照明光の一部が入射可能であり、該入射した照明光の波長成分のうち前記標本に含まれる蛍光物質励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの入射面および出射面を露出させた状態で該励起光フィルタを保持するフィルタ保持部を有するとともに、前記フィルタ保持部の周囲に位置し、前記励起光フィルタが透過する励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通する貫通孔が形成された保持部材と、を備える。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で透過像および蛍光像を同時に観察することが可能な顕微鏡および顕微鏡用の照明光を透過する光透過ユニットを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

透過照明用光源と、前記光源を出射した照明光観察対象標本結像させるコンデンサレンズと、前記照明光の光路上であって前記光源と前記コンデンサレンズとの間の光路上に位置し、前記照明光の一部が入射可能であり、該入射した照明光の波長成分のうち前記標本に含まれる蛍光物質励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの入射面および出射面を露出させた状態で該励起光フィルタを保持するフィルタ保持部を有するとともに、前記フィルタ保持部の周囲に位置し、前記励起光フィルタが透過する励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通する貫通孔が形成された保持部材と、を備えたことを特徴とする顕微鏡

請求項2

前記照明光の進行方向に沿って前記励起光フィルタの前段に設けられ、前記照明光の光量を調整可能な絞りをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。

請求項3

前記照明光の進行方向に沿って前記絞りの前段に設けられ、前記励起光フィルタへ入射する前記照明光の光量を調整可能な第2絞りをさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡。

請求項4

前記貫通孔は、前記フィルタ保持部の周囲の略全周にわたって形成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の顕微鏡。

請求項5

前記貫通孔は、前記フィルタ保持部の周囲の一部に形成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の顕微鏡。

請求項6

透過照明用の光源と、前記光源を出射した照明光を観察対象の標本に結像するコンデンサレンズと、前記照明光の光路上であって前記光源と前記コンデンサレンズとの間の光路上に位置し、前記照明光の一部が入射可能であり、該入射した照明光の波長成分のうち前記標本に含まれる蛍光物質を励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの周囲近傍周回するように並べて配置され、各々が前記励起光フィルタを透過する励起光の進行方向と略平行な方向へ向けて補助光照射する複数の補助光源と、を備えたことを特徴とする顕微鏡。

請求項7

前記複数の補助光源の一部のみを点灯させることが可能であることを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡。

請求項8

前記複数の補助光源の照射方向を変更可能であることを特徴とする請求項6または7に記載の顕微鏡。

請求項9

外部から入射した光の波長成分のうち蛍光物質を励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの入射面および出射面を露出させた状態で該励起光フィルタを保持するフィルタ保持部を有するとともに、前記フィルタ保持部の周囲に位置し、前記励起光フィルタが透過する励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通する貫通孔が形成された保持部材と、を備えたことを特徴とする光透過ユニット

請求項10

前記励起光フィルタの入射面と対向して設けられ、当該光透過ユニットへ入射する光の光量を調整する絞りをさらに備えたことを特徴とする請求項9に記載の光透過ユニット。

請求項11

外部から入射した光の波長成分のうち蛍光物質を励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの周囲近傍を周回するように並べて配置され、前記励起光フィルタの出射面側から前記励起光の進行方向と略平行な方向に沿って補助光を照射する複数の補助光源と、を備えたことを特徴とする光透過ユニット。

技術分野

0001

本発明は、観察対象標本の像を結像する顕微鏡および該顕微鏡に適用可能であり、光を透過する光透過ユニットに関する。

背景技術

0002

顕微鏡を用いてマウス胚等の細胞の核を抽出する方法として、倒立顕微鏡ステージ上に載置された細胞を観察しながらマイクロマニピュレータに取り付けられたインジェクターを用いる方法が知られている。この方法は、透過観察蛍光観察を組み合わせることによって実現される。具体的には、透過観察による細胞膜の位置の認識、および蛍光観察による核の位置の特定を行うことにより、細胞内への挿入位置を決定し、核を抽出する。

0003

従来、上記方法に好適な顕微鏡として、ハロゲンランプなどの透過観察用光源を有する透過照明系と、水銀ランプなどの蛍光観察用光源を有する落射照明系とを、観察対象の被検体に対して対向して配置した顕微鏡が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。この顕微鏡を用いれば、透過照明系の透過観察用照明光と落射照明系の蛍光観察用照明光とを適宜調整することにより、マウス胚等の細胞膜(透過像)および核(落射蛍光像)を同時に観察することができる。

先行技術

0004

実開平2−140514号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上述した特許文献1の技術では、透過照明系と落射照明系とを観察対象の被検体に対して対向して配置しているため、顕微鏡の構成が大がかりで複雑なものとならざるを得なかった。また、一般的に蛍光観察に使用される水銀ランプなどは紫外成分を含み、マウス胚等にダメージを与えてしまうため、この紫外成分を透過させなくするための光学部材等が必要となり、構成が複雑で高価なものとならざるを得なかった。

0006

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で透過像および蛍光像を同時に観察することが可能な顕微鏡および顕微鏡用の照明光を透過する光透過ユニットを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡は、透過照明用の光源と、前記光源を出射した照明光を観察対象の標本に結像させるコンデンサレンズと、前記照明光の光路上であって前記光源と前記コンデンサレンズとの間の光路上に位置し、前記照明光の一部が入射可能であり、該入射した照明光の波長成分のうち前記標本に含まれる蛍光物質励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの入射面および出射面を露出させた状態で該励起光フィルタを保持するフィルタ保持部を有するとともに、前記フィルタ保持部の周囲に位置し、前記励起光フィルタが透過する励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通する貫通孔が形成された保持部材と、を備えたことを特徴とする。

0008

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記照明光の進行方向に沿って前記励起光フィルタの前段に設けられ、前記照明光の光量を調整可能な絞りをさらに備えたことを特徴とする。

0009

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記照明光の進行方向に沿って前記絞りの前段に設けられ、前記励起光フィルタへ入射する前記照明光の光量を調整可能な第2絞りをさらに備えたことを特徴とする。

0010

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記貫通孔は、前記フィルタ保持部の周囲の略全周にわたって形成されたことを特徴とする。

0011

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記貫通孔は、前記フィルタ保持部の周囲の一部に形成されたことを特徴とする。

0012

本発明に係る顕微鏡は、透過照明用の光源と、前記光源を出射した照明光を観察対象の標本に結像するコンデンサレンズと、前記照明光の光路上であって前記光源と前記コンデンサレンズとの間の光路上に位置し、前記照明光の一部が入射可能であり、該入射した照明光の波長成分のうち前記標本に含まれる蛍光物質を励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの周囲近傍周回するように並べて配置され、各々が前記励起光フィルタを透過する励起光の進行方向と略平行な方向へ向けて補助光照射する複数の補助光源と、を備えたことを特徴とする。

0013

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記複数の補助光源の一部のみを点灯させることが可能であることを特徴とする。

0014

また、本発明に係る顕微鏡は、上記発明において、前記複数の補助光源の照射方向を変更可能であることを特徴とする。

0015

本発明に係る光透過ユニットは、外部から入射した光の波長成分のうち蛍光物質を励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの入射面および出射面を露出させた状態で該励起光フィルタを保持するフィルタ保持部を有するとともに、前記フィルタ保持部の周囲に位置し、前記励起光フィルタが透過する励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通する貫通孔が形成された保持部材と、を備えたことを特徴とする。

0016

また、本発明に係る光透過ユニットは、上記発明において、前記励起光フィルタの入射面と対向して設けられ、当該光透過ユニットへ入射する光の光量を調整する絞りをさらに備えたことを特徴とする。

0017

本発明に係る光透過ユニットは、外部から入射した光の波長成分のうち蛍光物質を励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、前記励起光フィルタの周囲近傍を周回するように並べて配置され、前記励起光フィルタの出射面側から前記励起光の進行方向と略平行な方向に沿って補助光を照射する複数の補助光源と、を備えたことを特徴とする。

発明の効果

0018

本発明によれば、透過照明による照明光の一部を励起光として使用するため、簡易な構成で透過像および蛍光像を同時に観察することが可能となる。

図面の簡単な説明

0019

図1は、本発明の実施の形態1に係る顕微鏡の構成を示す図である。
図2は、本発明の実施の形態1に係る光透過ユニットの構成を示す図である。
図3は、本発明の実施の形態1に係る光透過ユニットの構成を示す断面図である。
図4は、本発明の実施の形態1の変形例1に係る光透過ユニットの構成を模式的に示す図である。
図5は、本発明の実施の形態1の変形例2に係る光透過ユニットの構成を模式的に示す図である。
図6は、本発明の実施の形態2に係る光透過ユニットの構成を模式的に示す図である。

実施例

0020

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。

0021

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る顕微鏡の構成を示す図である。同図に示す顕微鏡1は、透過照明系を有する倒立顕微鏡である。顕微鏡1は、透過照明系として、光源2と、光源2からの照明光を集光するコレクタレンズ3と、コレクタレンズ3を通過した照明光を反射して入射方向と直交する方向(図の下方)へ出射する反射ミラー4とを有する。光源2としては、例えば通常の透過照明系で使用されるハロゲンランプを適用することができる。

0022

顕微鏡1は、反射ミラー4で反射された照明光を透過する光透過ユニット5と、光透過ユニット5が透過した光を集光して観察対象の標本Spに結像させるコンデンサレンズレンズ6と、標本Spを収容する容器100を載置するステージ7と、ステージ7の下方に近接して配置される対物レンズ8と、対物レンズ8を通過した光のうち励起光の波長を含む所定の波長成分の光のみを通過させてそれ以外の波長成分の光を吸収する吸収フィルタ9と、吸収フィルタ9を通過した光を斜め上方へ反射する反射ミラー10と、反射ミラー10が反射した光を結像する結像レンズ11と、結像レンズ11を通過した光を集光する接眼レンズ12と、を有する。

0023

図2は、光透過ユニット5の構成を示す図である。図3は、図2の縦断面図である。光透過ユニット5は、略円盤状をなし、標本Spに含まれる蛍光物質を励起して所定の波長(蛍光波長)を有する蛍光を発生させる励起光のみを透過可能な励起光フィルタ51と、励起光フィルタ51を中心部で保持する保持部材52と、照明光の光路上であって該光路に対して励起光フィルタ51の前段に設けられ、透過する照明光の光量を調節可能な絞り53とを有する。励起光フィルタ51および絞り53の中心は、顕微鏡1の光学系の光軸Lを通過する。

0024

保持部材52は、励起光フィルタ51の入射面51aおよび出射面51bを露出させた状態で保持するフィルタ保持部521を有する。フィルタ保持部521は、励起光フィルタ51を載置する載置部522を有する。励起光フィルタ51は、嵌合または接着等によってフィルタ保持部521に固着されている。フィルタ保持部521には、励起光の進行方向に沿って貫通し、励起光フィルタ51を透過した励起光が伝播するための貫通孔523が形成されている。フィルタ保持部521の周囲には、励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通し、励起光フィルタ51の外周側を通過した照明光が伝播するための貫通孔524が略全周にわたって形成されている。

0025

絞り53は、開閉具合を調整するつまみ531を有する。顕微鏡1のユーザは、つまみ531を操作することによって絞り53の開閉具合を調整することにより、保持部材52の貫通孔524を通過する照明光の光量を調整する。つまり、励起光フィルタ51を通過しない、該励起光フィルタ51の外周を通過する照明光の光量が調整可能となる。なお、絞り53を反射ミラー4の前段に配置してもよいし、保持部材52の後段に配置してもよい。なお、つまみ531は必ずしも必要ではなく、絞り53の開閉具合を調整できればよい。また、絞り53は、通常の顕微鏡に配置されている視野絞り代用すれば、新たに設けなくてもよい。

0026

光透過ユニット5は、保持部材52と絞り53とが一体化した構成を有していてもよい。また、光透過ユニット5をコンデンサレンズ6を収容するコンデンサレンズユニット(図示せず)に取り付けるようにしてもよい。なお、保持部材52は必ずしも必要ではなく、顕微鏡1の光学系の光軸L上に励起光フィルタ51を配置することができればよい。

0027

以上の構成を有する光透過ユニット5を有する顕微鏡1によれば、透過照明の照明光から蛍光を励起させる励起光を抽出して照射するとともに、励起光フィルタ51を通過しない透過照明の照明光を同時に照射することができる。また、励起光フィルタ51を通過しない透過照明の照明光の光量のみを調整することができるため、蛍光像の観察を容易に行うことができる。また、透過照明の照明光を励起光の周囲からコンデンサレンズ6に入射させるため、透過照明の偏射効果によって標本Spの形状を把握しやすくなる。特に、標本Spが細胞であるような場合、その標本(細胞)をより立体的に浮かび上がらせることが可能でとなる。

0028

以上説明した本発明の実施の形態1によれば、照明光の光路上であって光源とコンデンサレンズとの間の光路上に位置し、照明光の一部が入射可能であり、該入射した照明光の波長成分のうち標本に含まれる蛍光物質を励起して所定の波長を有する蛍光を発生させる励起光の波長成分のみを透過可能な励起光フィルタと、この励起光フィルタの入射面および出射面を露出させた状態で励起光フィルタを保持するフィルタ保持部を有するとともに、フィルタ保持部の周囲に位置し、励起光フィルタが透過する励起光の進行方向と略平行な方向に沿って貫通する貫通孔が形成された保持部材と、を備えているため、標本に照射する透過照明による照明光の一部を励起光とすることができる。したがって、簡易な構成で透過像および蛍光像を同時に観察することが可能となる。

0029

また、本実施の形態1によれば、水銀ランプなど蛍光観察用光源を有する高価な落蛍光光学系を設けずに済むため、透過像および蛍光像を同時に観察することが可能な顕微鏡を廉価で提供することができる。

0030

ところで、本実施の形態1では、光源として通常の透過光源と同様にハロゲンランプを適用可能であった。このハロゲンランプの光は紫外成分を含まないため、顕微鏡に紫外成分を除去するためのフィルタを設ける必要がない。したがって、光源としてハロゲンランプを適用すれば、顕微鏡の構成を一段と簡略化することが可能である。なお、ハロゲンランプに限らず、紫外成分を含まないLED(Light Emitting Diode)光源などを使用しても同様の効果を得ることができる。

0031

(変形例)
図4は、本実施の形態1の変形例1に係る光透過ユニットの構成を示す図である。同図に示す光透過ユニット13は、励起光フィルタ51と、保持部材52と、絞り53と、光路絞り53の中心軸(顕微鏡に設置された場合の光軸Lと一致)上で照明光の進行方向に対して前段側に設けられ、励起光フィルタ51へ照射する照明光の光量を調整可能な第2絞り14と、を有する。

0032

第2絞り14は、つまみ141を有している。光透過ユニット13を備えた顕微鏡のユーザは、つまみ141を操作することによって励起光フィルタ51へ照射する照明光の光量を調整することができる。特に、第2絞り14を完全に閉じることにより、励起光フィルタ51に対して照明光を完全に遮断することができる。第2絞り14を完全に閉じた場合には、励起光フィルタ51を通過しない透過照明の照明光のみをコンデンサレンズ6に入射させることができる。

0033

図5は、本実施の形態2の変形例2に係る光透過ユニットの構成を示す図である。同図に示す光透過ユニット15は、励起光フィルタ51と、保持部材16とを有する。保持部材16は、励起光フィルタ51を保持するフィルタ保持部161を有する。フィルタ保持部161は、実施の形態1で説明したフィルタ保持部521と同様に、励起光フィルタ51を載置して固着する載置部を有するとともに、高さ方向に貫通して励起光フィルタ51を透過した励起光が伝播するための貫通孔が形成されている(図示せず)。

0034

励起光フィルタ51の周囲には、高さ方向に貫通し、励起光フィルタ51の外周側を通過した照明光の光路をなす貫通孔162がその周囲の略半周にわたって形成されている。なお、貫通孔が形成される領域は、励起光フィルタ51の周囲の一部であってもよい。また、貫通孔が形成される領域を励起光フィルタ51の外周側で変更できるようにしてもよい。

0035

以上説明した本実施の形態1の変形例1および2が、実施の形態1と同様の効果を奏することはいうまでもない。

0036

(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2に係る顕微鏡が有する光透過ユニットの構成を模式的に示す図である。なお、本実施の形態2において、光透過ユニットを除く顕微鏡の構成は、上述した顕微鏡1の構成と同様である。このため、以下の説明において、顕微鏡1の構成要素と対応する構成要素には、同じ符号を付すこととする。

0037

図6に示す光透過ユニット17は、励起光フィルタ51と、励起光フィルタ51を保持する保持部材18とを有する。

0038

保持部材18は、フィルタ保持部181と、フィルタ保持部181の周囲に設けられ、補助光をそれぞれ発生する複数の補助光源200を保持する光源保持部182とを有する。補助光源200が発生する補助光は、光源2が発生する照明光と同様の波長成分を有していることが望ましく、例えば紫外成分を含まないLED光源などである。これにより、補助光源200が発生した補助光は、光源2が照射した照明光と同等なものとなる。

0039

光源保持部182は、複数の補助光源200を、フィルタ保持部181の周りを周回するように並べて保持している。補助光源200は、図示しない顕微鏡の制御部と電気的に接続されており、制御部の制御のもとで点滅動作および光量の調整を行う。この際、制御部は、複数の補助光源200のうち一部の補助光源200のみを点灯させるような制御を行うことも可能である。これにより、特定の方向からの照明光を照射することが可能となり、細胞をより立体的に浮かび上がらせることが可能となる。

0040

以上説明した本発明の実施の形態2によれば、補助光源によって透過照明の偏射効果を一段と生じさせることができる。また、偏射効果の調整が可能であるため、上述した実施の形態1と同様に、水銀ランプなど蛍光観察用光源を有する高価な落射蛍光光学系を用いることなく、簡易な構成で透過像および蛍光像を同時に観察することができる。

0041

なお、本実施の形態2において、補助光源200の照射角度を自動または手動で変更できるようにすることも可能である。このうち、自動で照射角度を変更できるようにする場合には、各補助光源200を駆動する駆動部を設け、制御部の制御のもとで照射角度を変更するようにすればよい。

0042

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は、上述した二つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明は、正立顕微鏡に対しても適用可能である。この場合には、正立顕微鏡の透過照明光学系上に光透過ユニットを配置すればよい。

0043

また、本発明に係る顕微鏡にマイクロマニピュレータシステムを搭載すれば、インジェクション等の処理を迅速かつ正確に行うことができる(マイクロマニピュレータシステムについては、例えば特開2006−251559号公報を参照)。

0044

このように、本発明は、特許請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において様々な実施の形態等を含みうるものである。

0045

1顕微鏡
2光源
3コレクタレンズ
4、10反射ミラー
5、13、15、17光透過ユニット
6コンデンサレンズ
7ステージ
8対物レンズ
9吸収フィルタ
11結像レンズ
12接眼レンズ
14 第2絞り
16、18、52保持部材
51励起光フィルタ
51a入射面
51b出射面
53 絞り
141、531 つまみ
161、181、521フィルタ保持部
162、523、524貫通孔
182 光源保持部
200補助光源
522 載置部
L光軸
Sp 標本

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