JP2007025389A - ズーム顕微鏡及びズーム顕微鏡用オプションユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ズーム変倍操作に基づき連続的に変化するズーム倍率をリアルタイムで簡便に確認でき、前回と同じ倍率での観察等に供することができるようにする。
【解決手段】ズームハンドル９ａ，９ｂの手動によるズーム変倍操作に伴うズーム変倍機構３０中のズーム可動部、例えばカム軸２６の可動位置をエンコーダ板３１、カム軸エンコーダ３２によって検出し、検出された可動位置情報に基づきズーム倍率値を取得して表示部４２に表示出力することで、手動操作に基づき連続的に変化するズーム倍率をリアルタイムで簡便に確認することができるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、倍率変更可能な実体顕微鏡等のズーム顕微鏡及び該ズーム顕微鏡に追加自在なズーム顕微鏡用オプションユニットに関するものである。

倍率を変更可能なズーム顕微鏡は広く知られており、例えば実体顕微鏡などで採用されている。ズーム顕微鏡における倍率の変更は、レンズ等の光学部材をその光軸に沿わせて移動させることにより行われる。そのため、ズーム顕微鏡は、レンズ等の光学部材をその光軸に沿って移動させるズーム変倍機構を備えており、ズーム変倍機構によるズーム変倍操作により、連続的に倍率が変化する。

ここで、ズーム顕微鏡としては、手動操作で倍率変更を行う手動タイプと、モータ等の駆動源を用いて倍率変更を行う電動タイプとがある。既に製品として知られている手動タイプのズーム顕微鏡の一例によれば、レンズ枠に保持されたズームレンズはレンズ枠保持部材により保持されている。このレンズ枠保持部材はガイド軸に嵌合し光軸方向に移動自在とされている。また、レンズ枠保持部材はカムフォロアを有し、ガイド軸と平行なカム軸のカム溝に移動自在に係合している。カム軸は、伝達歯車によりズームハンドル軸と連結されており、ズームハンドル軸には左右一対のズームハンドルがビス等により固定されている。

これにより、ズームハンドルを回転操作すると、伝達歯車によりカム軸が回転し、カム溝によって係合しているカムフォロアを介してレンズ枠保持部材がガイド軸に沿って移動する。これにより、ズームレンズが光軸方向に移動しズーム変倍が行われる。ズームレンズは連続的に移動しズーム変倍を行うが、その移動量はズームハンドルの回転量によって決まる。

ここで、従来の手動式のズーム顕微鏡にあっては、ズームハンドル外周上の数箇所に“０.８”，“１”，“１.５”，“２”，…等の倍率値が刻印されており、ズームハンドル操作に伴い指標線と重なる位置に刻印されている倍率値でズームレンズのズーム倍率を表すようにしている。この場合、ズームハンドルの回転量は３６０°以下となっており、最高倍から最低倍までを刻印された倍率値で確認できるようになっている。これにより、刻印された倍率値と指標線との重なりを確認することにより、ズームレンズのおよそのズーム倍率を知ることができる。

一方、電動タイプの一例として、特許文献１に示されるズーム顕微鏡がある。特許文献１に記載のものは、ズームハンドルを回転することでズームレンズが移動し倍率が変化する構成において、ズームハンドルにはステッピングモータが接続されており、ステッピングモータを駆動源として所定の速度でズームハンドルを回転するように構成されている。ステッピングモータのモータ軸には、ロータリエンコーダが接続されており、モータの回転角からズームハンドルの回転角を検出することでその回転角信号をメインコントロール部に出力する。メインコントロール部は検出されたズームハンドルの回転角信号から現在のズーム倍率を認識し、フォーカスハンドルの駆動を制御する。

すなわち、特許文献１のものは、ズームハンドルの駆動をステッピングモータで行うことでモータ軸の回転角に基づき倍率を読み出しており、倍率にあったフォーカス動作の駆動制御が可能となる。

特開２００４−２２６８８２号公報

ところが、特許文献１などに示される電動タイプのものは、ステッピングモータ等の駆動源及びそのための駆動電源等を備えることが必須であり、高価になってしまう等、簡易・廉価なズーム顕微鏡には適さないものである。

この点、手動タイプのものであれば、駆動源及びそのための駆動電源等を必要としないため、簡易・廉価なズーム顕微鏡に適したものとなる。ところが、手動タイプのものは、ズームハンドル外周面上に刻印された数点の倍率値と指標線とにより現在のズーム倍率を確認しているものであり、刻印された倍率値以外の倍率値は刻印された倍率値を参考に予測するしかなく、手動操作で設定されるズーム倍率を精度よくリアルタイムで確認するのが困難である。特に、倍率値はズームハンドルの回転量に対して指数関数的に変化するため、刻印された倍率値間の倍率値を予測すること自体が難しい。

すなわち、電動タイプであればステッピングモータのモータ軸の回転角を手掛かりとして倍率を数値として算出することができるが、手動タイプの場合には倍率情報を含む電気信号を得る手段がなく、ズームハンドルに刻印された数点の倍率値だけでおよその倍率値を判断しているに過ぎない。よって、例えば、前回の観察・撮影時と同じズーム倍率で今回の観察物を観察・撮影したいとか、デジタルカメラ等との連動において撮影倍率を撮影画像中に取り込みたい、というような要望に応えることができない現状にある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ズーム変倍操作に基づき連続的に変化するズーム倍率をリアルタイムで簡便に確認することができ、前回と同じ倍率での観察等に供することができるズーム顕微鏡及びズーム顕微鏡用オプションユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係るズーム顕微鏡は、光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、ズーム変倍操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構と、前記ズーム変倍操作に伴う前記ズーム変倍機構中のズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係るズーム顕微鏡は、光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、ズームハンドルの手動操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構と、ズーム変倍操作に伴う前記ズーム変倍機構中のズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、を備えることを特徴とする。

請求項３に係るズーム顕微鏡用オプションユニットは、光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、ズーム変倍操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構とを備えるズーム顕微鏡に対して着脱自在なズーム顕微鏡用オプションユニットであって、前記ズーム変倍機構中のズーム可動部に対して係合付加されることで前記ズーム変倍操作に伴う前記ズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、電源と、を備えることを特徴とする。

請求項４に係るズーム顕微鏡用オプションユニットは、光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、ズームハンドルの手動操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構とを備えるズーム顕微鏡に対して着脱自在なズーム顕微鏡用オプションユニットであって、前記ズーム変倍機構中のズーム可動部に対して係合付加されることでズーム変倍操作に伴う前記ズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、電源と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るズーム顕微鏡及びズーム顕微鏡用オプションユニットによれば、ズーム変倍操作に伴うズーム変倍機構中のズーム可動部の可動位置を検出し、検出された可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力するようにしたので、連続的に変化するズーム倍率をリアルタイムで簡便に確認することができ、よって、前回と同じ倍率での観察・撮影や、撮影画像中への倍率情報の取り込み等に供することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るズーム顕微鏡及びズーム顕微鏡用オプションユニットの好適な実施の形態について詳述する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１のズーム顕微鏡の概略構成例を示す側面図である。本実施の形態１に係るズーム顕微鏡は、一例として、実体顕微鏡への適用例を示す。

本実施の形態１のズーム顕微鏡は、標本１が載置されるステージ２が架台３を介して配されており、この架台３上に支柱４を介してズーム顕微鏡本体５の対物レンズ６がステージ２に対向するように配されている。ここで、支柱４にはズーム顕微鏡本体５を観察光路方向に昇降移動させてピント合せを行うための焦準ハンドル７を含む焦準機構８が配されている。また、ズーム顕微鏡本体５は、ズーム変倍用のズームレンズを含む後述のズーム光学系を有し、手動操作によってズームレンズを観察光路方向に移動させるための左右一対のズームハンドル９ａ，９ｂが焦準機構８に取付けられている。

１０は、ズーム顕微鏡本体５の上部に位置する鏡筒であり、接眼レンズ１１が正面斜め上向きに取付けられているとともに、ズーム光学系による観察画像を撮像して記録するためのデジタルカメラ１２が搭載されている。このデジタルカメラ１２は信号ケーブルにより制御パソコン１３に接続され、該制御パソコン１３とともに撮像記録手段を構成している。また、１４はズーム顕微鏡本体５の一部に後付け自在に取付けられたズーム顕微鏡用オプションユニットとしての倍率表示アダプタであり、制御パソコン１３に対して信号ケーブルにより接続されている。

次に、ズーム顕微鏡本体５側の構成例について説明する。図２は、ズーム顕微鏡本体５を抽出しその一部を切り欠いて示す斜視図である。ズーム顕微鏡本体５は、全体的に筒状に形成され、光軸２２上に光学的パワーを有する複数の光学部材、すなわちズームレンズ２０，２１を有し、ズーム光学系が構成されている。ここで、本実施の形態では、２本の観察光路が設定されており、ズームレンズ２０，２１はそれぞれの観察光路に設けられている。

また、それぞれのズームレンズ２１は、レンズ枠２３を介してレンズ保持部材２４により保持されている。このレンズ保持部材２４は、光軸に平行に配置されたガイド軸２５に対してスライド移動自在に嵌合しており、ガイド軸２５に沿って光軸２２方向に移動自在とされている。さらに、ズーム顕微鏡本体５は、ガイド軸２５と平行に配設されて回転可能に支持されたカム軸２６を内部に備えるとともに、このカム軸２６に対して水平方向に直交するように配設されたズームハンドル軸２７を備えている。また、これらのズームハンドル軸２７とカム軸２６との間を連結してズームハンドル軸２７の回転をカム軸２６側に伝達するための伝達ギア構成の動力伝達手段も備えている。ズームハンドル軸２７の左右両端は、ビス等により固定されたズームハンドル９ａ，９ｂを備えている。一方、レンズ保持部材２４は、カム軸２６の外周面に螺旋状に形成されたカム溝２６ａに係合するカムフォロア２９を備え、カム軸２６が回転した際、レンズ保持部材２４はカム溝２６ａとカムフォロア２９との係合により、回転することなく上下方向にのみ昇降移動する構成である。

これにより、ズームハンドル９ａ，９ｂを回動操作すると、ズームハンドル軸２７の回転動作が伝達ギアを介してカム軸２６の回転動作として伝達され、カム軸２６の回転動作に伴いカム溝２６ａに係合しているカムフォロア２９を介してレンズ保持部材２４が光軸２２方向の直線運動に変換されて昇降動作する。このレンズ保持部材２４の昇降動作によりズームレンズ２１も昇降動作し、ズーム倍率が連続的に変化する。これらのレンズ保持部材２４、カム軸２６、ズームハンドル軸２７、ズームハンドル９ａ，９ｂ及びカムフォロア２９によりズーム変倍機構３０が構成されている。

ここで、本実施の形態１は、カム軸２６をズーム可動部とするもので、このカム軸２６上の適宜位置、例えば上部側にはカム軸２６と一体に回転する回転体としてのエンコーダ板３１が取付けられている。このエンコーダ板３１に対しては、エンコーダ板３１の回転角を光学的に検出することでカム軸２６の回転角を直接的に検出する位置情報検出手段となるカム軸エンコーダ３２が配設されている。このカム軸エンコーダ３２は、ズーム顕微鏡本体５に対してビス（図示せず）などにより着脱自在に取付けられる倍率表示アダプタ１４のユニット本体３３の一部として設けられたもので、倍率表示アダプタ１４のユニット本体３３をズーム顕微鏡本体５の所定位置に取付けたときにエンコーダ板３１に対して検出可能な状態に係合付加される位置関係となるように設定されている。

図３は、倍率表示アダプタ１４の概略構成例を示す外観斜視図であり、図４は、倍率表示アダプタ１４の概略的な電装系構成例を含む概略ブロック図である。本実施の形態１の倍率表示アダプタ１４のユニット本体３３は、図３及び図４等に示すように、カム軸エンコーダ３２により検出されたカム軸２６の回転角なる可動位置情報に基づきズーム倍率情報としてズーム倍率値を所定の換算式によって算出する変換手段等の機能を発揮するＣＰＵ４１や、算出されたズーム倍率値を図２中の「５．２ｘ」の如く数値表示するＬＣＤ等による表示部４２を備えている。さらに、倍率表示アダプタ１４は、最高倍や最低倍において表示する倍率値をイニシャライズするイニシャライズスイッチ４３や、倍率表示アダプタ１４の各部に演算動作用や検出動作用の電流を供給するためのバッテリ構成の電源４４を備えている。本実施の形態１の場合、ＣＰＵ４１や表示部４２が倍率情報提供手段を構成している。

ここで、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４５及びＲＯＭ４６とともにマイクロコンピュータを構成しており、ズーム変倍操作に伴うカム軸２６の回転角とズームレンズ２１の可動位置との関係を示す所定の換算式を用いて倍率値に変換する演算処理を実行する。あるいは、換算式に代えて、カム軸２６の回転角とズーム変倍値との関係をあらかじめ対応付けた変換テーブルをＲＯＭ４６等に格納しておき、この変換テーブルを参照してズーム倍率値に変換する処理を実行するようにしてもよい。

これにより、ズームハンドル９ａ，９ｂを回転操作するとズームレンズ２１が光軸２２方向に昇降移動して倍率が変化する。この際、カム軸２６も回転するが、このカム軸２６の回転角はカム軸２６上に取付けられたエンコーダ板３１に対するカム軸エンコーダ３２により光電変換されて読み取られる。読み取り検出されたカム軸エンコーダ３２の回転角は、ＣＰＵ４１によって倍率値に変換され、表示部４２を通じて数値にて表示される。

ここで、倍率表示を行う際には、ズームレンズ２１の実倍率と表示倍率の値とをイニシャライズし、整合性をとる。すなわち、最初にズームハンドル９ａ，９ｂを回転させ、最高倍のストップ位置までズームレンズ２１を移動させる。その状態でイニシャライズスイッチ４３を押す。これにより、倍率値に変換するための演算式中のカム軸２６の回転角の数値が“０”とされるとともに、この時に求められて表示される倍率値が最高倍となるようにイニシャライズされる。後は、この最高倍のズームレンズ２１の位置を基準に、ズーム変倍操作に伴うカム軸２６の回転角の検出、倍率値への変換処理が実行される。なお、イニシャライズする位置は、最高倍の位置に限らず、最低倍の位置でもよく、あるいは、ズーム顕微鏡毎に決められた所定の位置で行うようにしてもよい。これにより、倍率表示アダプタ１４が後付け可能なユニット構成であっても、検出するカム軸２６の原点を決定するためのイニシャライズを適正に行うので、常に正しいズーム倍率を表示させることができる。

このように、本実施の形態１のズーム顕微鏡によれば、手動タイプであるが、カム軸２６上にエンコーダ板３１が取付けられた構成としておけば、ユーザの好みに応じて、カバー４７を外して倍率表示アダプタ１４を取付けることにより、ズームハンドル９ａ，９ｂの手動操作に伴うズーム変倍時に連続的に変化する倍率をリアルタイムで明確に確認することができる。特に、倍率値として表示部４２に数値表示されるので、前回と同じズーム倍率値で観察したい場合の要望にも簡単に応えることができる。この際、ズーム顕微鏡自体は手動タイプであり駆動系や駆動用電源を持たないが、倍率表示アダプタ１４は自身で電源４４を備えているので、後付けした場合にもその機能を十分に発揮させることができるとともに、検出用や演算用の電源供給で済み、廉価性を維持することができる。もっとも、カム軸エンコーダ４１や表示部４２などを倍率表示アダプタ１４としてオプションユニット構成とせず、最初から、ズーム顕微鏡本体５内に組込み構成するようにしてもよい。この場合、エンコーダ板３１とカム軸エンコーダ３２とにより位置情報検出手段が構成される。

また、本実施の形態１のズーム顕微鏡によれば、ズーム倍率を決定するズームレンズ２１の可動位置を間接的に検出するためにこのズームレンズ２１に極力近いカム軸２６を対象としてその回転角を検出し倍率値を求めるようにしているので、求められる倍率値の精度が高いものとなる。加えて、カム軸２６の回転角をカム軸２６上に取付けたエンコーダ板３１を介して直接的に検出するようにしているので、ギア等を介する場合よりも部品点数が少なくて済む上に、バックラッシュの問題もなく、精度向上に寄与する。

ところで、本実施の形態１のズーム顕微鏡は、図１等に示すように、デジタルカメラ１２が搭載されており、制御パソコン１３による制御の下に観察画像をＣＣＤ等により撮像して記録することが可能とされている。制御パソコン１３はデジタルカメラ１２で撮像した画像を、例えばＪＰＥＧ画像情報としてメモリ等に格納する。この際、撮像日時、撮像速度等の撮像条件に関する付随情報は、Ｅｘｉｆファイルとして画像情報中に取り込まれて記録される。

ここで、本実施の形態では、前述したように取得されたズーム倍率値の情報も、デジタルカメラ１２による撮像時に制御パソコン１３に対して出力することにより、倍率値情報もＥｘｉｆファイルとして画像中に取り込み可能としている。このため、本実施の形態のＣＰＵ４１は、算出したズーム倍率値を、最低倍から最高倍までを０Ｖから１Ｖまでの電圧値に線形変換する機能を有し、出力部４８から信号ケーブルを介して制御パソコン１３に対して倍率値対応の電圧信号を出力する。制御パソコン１３は、入力された電圧値を再びズーム倍率値に変換し、デジタルカメラ１２で撮像された画像情報中にＥｘｉｆファイルの一部として書き込み記録する。

これにより、デジタルカメラ１２で撮像した画像中にその撮像時のズーム倍率が自動的に記録されるので、撮像者は撮像条件中の倍率に関する条件を別途記録しておく手間を省くことができる。さらには、出力された倍率値をデジタルカメラ１２の絞り装置や照明光量制御装置などにフィードバックさせることで、倍率値に連動させて最適な観察・撮像条件を自動設定させることもできる。また、記録されて制御パソコン１３の画面等に表示される倍率値情報を参照することで、前回の観察・撮像時と同じ倍率値条件で観察・撮像したい場合の利用に供することもできる。特に、制御パソコン１３を通じて所望の倍率値を指定した場合には、ズームハンドル９ａ，９ｂの手動操作でズーム倍率を変更操作する時に、所望の倍率値に達した時点で音声等を通じてその旨を報知させることも可能となる。

なお、本実施の形態１では、ＣＰＵ４１による演算結果を制御パソコン１３側に出力するようにしたが、ＣＰＵ４１等を省略し、カム軸エンコーダ３２により検出されるパルス数を可動位置情報として制御パソコン１３に直接出力するようにしてもよい。この場合、パルス数から倍率値への変換は制御パソコン１３側で実行すればよい。また、デジタルカメラ１２自身で制御する場合には、制御パソコン１３を省略し、倍率表示アダプタ１４とデジタルカメラ１２との間を信号ケーブルで接続するようにしてもよい。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２のズーム顕微鏡本体を抽出しその一部を切り欠いて示す斜視図であり、図６はその倍率表示アダプタの概略構成例を示す外観斜視図である。図１〜図４で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。

本実施の形態２のズーム顕微鏡は、カム軸２６をズーム可動部とするもので、このカム軸２６上にはカム軸２６と一体に回転する回転体としてのカムギア５１が取付けられている。このカムギア５１に噛み合い回転する回転ギア５２と、この回転ギア５２と同軸上に設けられたエンコーダ板５３と、このエンコーダ板５３の回転角を光学的に検出することでカム軸２６の回転角を間接的に検出する回転ギアエンコーダ５４とを備える倍率表示アダプタ５５がズーム顕微鏡本体５にビスなどにより着脱自在に取付けられている。倍率表示アダプタ５５のユニット本体５６をズーム顕微鏡本体５の所定位置に取付けたときにカムギア５１に対して回転ギア５２が噛み合う状態に係合付加される関係となるように設定されている。ここで、回転ギア５２とエンコーダ板５３と回転ギアエンコーダ５４とにより位置情報検出手段が構成されている。

なお、倍率表示アダプタ５５がＣＰＵ４１、表示部４２、イニシャライズスイッチ４３、電源４４等を備える構成や、倍率表示アダプタ５５が制御パソコン１３と接続されている構成は、実施の形態１の場合と同様である。

このような構成において、ズームハンドル９ａ，９ｂの回転操作に伴いズームレンズ２１は光軸２２方向に移動して倍率が変倍される。この際、カムギア５１を介して回転ギア５２も回転する。回転ギア５２の回転角はエンコーダ板５３を介して回転ギアエンコーダ５４により読み取り検出される。読み取り検出された回転ギア５２の回転角なる可動位置情報は、ＣＰＵ４１において、例えば
倍率値＝６．３×ｅ＾（−０．００４×回転ギアの回転角）
なる演算式によりズーム倍率値に変換される。この場合も、変換テーブルを参照して倍率値に変換するようにしてもよい。変換された倍率値は表示部４２において数値表示される。この他の点は、実施の形態１の場合と同様である。

本実施の形態２によれば、実施の形態１の場合と同様に、手動タイプであるが、カム軸２６上にカムギア５１が取付けられた構成としておけば、ユーザの好みに応じて、カバー４７を外して倍率表示アダプタ５５を取付けることにより、ズームハンドル９ａ，９ｂの手動操作に伴うズーム変倍時に連続的に変化する倍率をリアルタイムで明確に確認することができる。特に、カムギア５１としては伝達ギア中の一部を利用することも可能であり、倍率表示アダプタ５５として既存品に対して後付けすることも可能となる。もっとも、本実施の形態２の場合も、回転ギア５２、エンコーダ板５３、回転ギアエンコーダ５４や表示部４２などを倍率表示アダプタ５５としてオプションユニット構成とせず、最初から、ズーム顕微鏡本体５内に組込み構成するようにしてもよい。この場合、カムギア５１、回転ギア５２、エンコーダ板５３、及び回転ギアエンコーダ５４により位置情報検出手段が構成される。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３のズーム顕微鏡本体を抽出して手前側情報から見た様子を示す斜視図である。本実施の形態３のズーム顕微鏡は、ズームハンドル軸２７をズーム可動部とするもので、このズームハンドル軸２７上にはズームハンドル軸２７と一体に回転する回転体としてのエンコーダ板６１が取付けられている。このエンコーダ板６１に対しては、エンコーダ板６１の回転角を光学的に検出することでカム軸２６の回転角を間接的に検出する位置情報検出手段となるハンドル軸エンコーダ６２が配設されている。このハンドル軸エンコーダ６２は、ズーム顕微鏡本体５に対してビス（図示せず）などにより着脱自在に取付けられる倍率表示アダプタ６３のユニット本体６４の一部として設けられたもので、倍率表示アダプタ６３のユニット本体６４をズーム顕微鏡本体５の所定位置に取付けたときにエンコーダ板６１に対して検出可能な状態に係合付加される位置関係となるように設定されている。

なお、倍率表示アダプタ６３がＣＰＵ４１、表示部４２、イニシャライズスイッチ４３、電源４４等を備える構成や、倍率表示アダプタ６３が制御パソコン１３と接続されている構成は、実施の形態１の場合と同様である。

このような構成において、ズームハンドル９ａ，９ｂの回転操作に伴いズームレンズ２１は光軸２２方向に移動して倍率が変倍される。この際、ズームハンドル９ａ，９ｂの回転に伴いズームハンドル軸２７も回転し、エンコーダ板６１も回転する。よって、エンコーダ板６１の回転角はズームハンドル軸２７の回転角としてハンドル軸エンコーダ６２により読み取り検出される。読み取り検出されたズームハンドル軸２７の回転角なる可動位置情報は、ＣＰＵ４１において、所定の演算式によりズーム倍率値に変換される。この場合も、変換テーブルを参照して倍率値に変換するようにしてもよい。変換された倍率値は表示部４２において数値表示される。この他の点は、実施の形態１，２の場合と同様である。

本実施の形態３によれば、実施の形態１，２の場合と同様に、手動タイプであるが、ユーザの好みに応じて、倍率表示アダプタ６３を取付けることにより、ズームハンドル９ａ，９ｂの手動操作に伴うズーム変倍時に連続的に変化する倍率をリアルタイムで明確に確認することができる。特に、外部に露出しているズームハンドル軸２７をズーム可動部として検出対象としているため、エンコーダ板６１はズームハンドル９ａ又は９ｂをズームハンドル軸２７から外して取付けることができ、このエンコーダ板６１を含めて倍率表示ユニット６３を後付け用として構成しやすいものとなる。

なお、エンコーダ板６１に代えて、図５、図６の場合と同様に、ズームハンドル軸２７上に回転体としてハンドルギアを取付け、このハンドルギアに噛み合い回転する回転ギアと、この回転ギアと同軸上に設けられたエンコーダ板と、このエンコーダ板を介して回転ギアの回転角を検出する回転ギアエンコーダとを備える構成としてもよい。

さらには、ズームハンドル軸２７に代えて、ズームハンドル９ａ又は９ｂ部分をズーム可動部とし、このズームハンドル９ａ又は９ｂの回転角を直接的に検出する構成としてもよい。例えば、ズームハンドル９ａ又は９ｂの外周面上にグレーティングを施しておき、このグレーティングを光学的に検出する検出手段を備える構成で実現できる。

（実施の形態４）
図８は、実施の形態４のズーム顕微鏡本体を抽出しその一部を切り欠いて示す斜視図である。本実施の形態４のズーム顕微鏡は、レンズ保持部材２４をズーム可動部とするもので、このレンズ保持部材２４の光軸２２方向の可動位置を測長により検出する測長手段としてのレーザ測長器７１を光軸２２方向の端部に備えている。このレーザ測長器７１は、レンズ保持部材２４の一部に取付けられたミラー７２に対してレーザ光７３を発しその戻り光を検出することで、レーザ測長器７１・ミラー７２間の距離、したがってレンズ保持部材２４の光軸２２方向の位置を高精度に検出するものである。なお、特に図示しないが、レーザ測長器７１による測長結果なる可動位置情報をズーム倍率値に変換するＣＰＵ等による変換手段や、変換されたズーム倍率値を表示する表示部も備えている。

このような構成において、ズームハンドル９ａ，９ｂの回転操作に伴いズームレンズ２１は光軸２２方向に移動して倍率が変倍される。この際、レンズ保持部材２４も光軸２２方向に移動するが、レンズ保持部材２４の可動位置はレーザ測長器７１によって検出される。検出されたレンズ保持部材２４の可動位置情報は、ＣＰＵにおいて、所定の演算式によりズーム倍率値に変換される。この場合も、変換テーブルを参照して倍率値に変換するようにしてもよい。変換された倍率値は表示部において数値表示される。

本実施の形態４によれば、実施の形態１〜３の場合と同様に、手動タイプであるが、ズームハンドル９ａ，９ｂの手動操作に伴うズーム変倍時に連続的に変化する倍率をリアルタイムで明確に確認することができる。特に、ズーム倍率が決まるズームレンズ２１の位置をこのズームレンズ２１を保持するレンズ保持部材２４自身の可動位置を通じて検出しているので、極めて精度の高い検出が可能となり、精度の高いズーム倍率値を求めることができる。

なお、レンズ保持部材２４の位置を検出するための測長手段としては、レーザ測長器７１に限らず、例えば、ズーム顕微鏡本体５内においてズームレンズ２１の可動範囲に亘ってリニアエンコーダ板を配設し、レンズ保持部材２４に搭載のエンコーダでその位置を検出するようにしてもよい。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、前述の実施の形態では、ズームハンドル９ａ，９ｂを手動で操作する構成について説明したが、電動の場合でも、カム軸やモータ軸にエンコーダ板やカムギアを設けて、後から本発明の倍率表示アダプタを取り付けるようにしても、表示部のない電動ユニットに対して、正確な倍率表示をすることができる。

（付記１） 光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、
ズームハンドルの手動操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構と、
ズーム変倍操作に伴う前記ズーム変倍機構中のズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、
検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、
を備えることを特徴とするズーム顕微鏡。

（付記２） 前記ズーム変倍機構は、
前記ズームハンドルの手動操作によるズームハンドル軸の回転を光軸方向の移動に変換するカム軸と、
前記ズームハンドル軸と前記カム軸とを係合して動力を伝達する動力伝達機構と、
前記カム軸と前記レンズ保持部材とを係合するカムフォロアと、
を備え、
前記位置情報検出手段は、
前記カム軸を前記ズーム可動部とし、前記カム軸上に取付けられた回転体を介して前記カム軸の回転角を直接又は間接的に検出することを特徴とする付記１に記載のズーム顕微鏡。

（付記３） 前記位置情報検出手段は、
前記カム軸上に前記回転体として取付けられたエンコーダ板と、
該エンコーダ板を介して前記カム軸の回転角を検出するカム軸エンコーダと、
を備えることを特徴とする付記２に記載のズーム顕微鏡。

（付記４） 前記位置情報検出手段は、
前記カム軸上に前記回転体として取付けられたカムギアと、
該カムギアに噛み合い回転する回転ギアと、
該回転ギアと同軸上に設けられたエンコーダ板と、
該エンコーダ板を介して前記回転ギアの回転角を検出する回転ギアエンコーダと、
を備えることを特徴とする付記２に記載のズーム顕微鏡。

（付記５） 前記ズーム変倍機構は、
前記ズームハンドルの手動操作によるズームハンドル軸の回転を光軸方向の移動に変換するカム軸と、
前記ズームハンドル軸と前記カム軸とを係合して動力を伝達する動力伝達機構と、
前記カム軸と前記レンズ保持部材とを係合するカムフォロアと、
を備え、
前記位置情報検出手段は、
前記ズームハンドル軸を前記ズーム可動部とし、前記ズームハンドル軸上に取付けられた回転体を介して前記ズームハンドル軸の回転角を直接又は間接的に検出することを特徴とする付記１に記載のズーム顕微鏡。

（付記６） 前記位置情報検出手段は、
前記ズームハンドル軸上に前記回転体として取付けられたエンコーダ板と、
該エンコーダ板を介して前記ズームハンドル軸の回転角を検出するハンドル軸エンコーダと、
を備えることを特徴とする付記５に記載のズーム顕微鏡。

（付記７） 前記位置情報検出手段は、
前記ズームハンドル軸上に前記回転体として取付けられたハンドルギアと、
該ハンドルギアに噛み合い回転する回転ギアと、
該回転ギアと同軸上に設けられたエンコーダ板と、
該エンコーダ板を介して前記回転ギアの回転角を検出する回転ギアエンコーダと、
を備えることを特徴とする付記５に記載のズーム顕微鏡。

（付記８） 前記ズーム変倍機構は、
前記ズームハンドルの手動操作によるズームハンドル軸の回転を光軸方向の移動に変換するカム軸と、
前記ズームハンドル軸と前記カム軸とを係合して動力を伝達する動力伝達機構と、
前記カム軸と前記レンズ保持部材とを係合するカムフォロアと、
を備え、
前記位置情報検出手段は、前記ズームハンドルを前記ズーム可動部とし、前記ズームハンドル部分の回転角を検出することを特徴とする付記１に記載のズーム顕微鏡。

（付記９） 前記ズーム変倍機構は、
前記ズームハンドルの手動操作によるズームハンドル軸の回転を光軸方向の移動に変換するカム軸と、
前記ズームハンドル軸と前記カム軸とを係合して動力を伝達する動力伝達機構と、
前記カム軸と前記レンズ保持部材とを係合するカムフォロアと、
を備え、
前記位置情報検出手段は、前記レンズ保持部材を前記ズーム可動部とし、前記レンズ保持部材の光軸方向の位置を測長する測長手段であることを特徴とする付記１に記載のズーム顕微鏡。

（付記１０） 前記測長手段は、レーザ測長器であることを特徴とする付記９に記載のズーム顕微鏡。

（付記１１） 前記位置情報検出手段は、検出する可動位置の原点を決定するためのイニシャライズ手段を備えることを特徴とする付記１〜１０のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡。

（付記１２） 前記倍率情報提供手段は、検出された前記可動部の可動位置情報をズーム倍率値に変換する変換手段を備えることを特徴とする付記１〜１１のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡。

（付記１３） 前記変換手段は、検出された可動位置情報を所定の演算式を用いてズーム倍率値に変換することを特徴とする付記１２に記載のズーム顕微鏡。

（付記１４） 前記変換手段は、あらかじめ前記ズーム可動部の可動位置とズーム変倍値とを対応付けた変換テーブルを参照して検出された可動位置情報をズーム倍率値に変換することを特徴とする付記１２に記載のズーム顕微鏡。

（付記１５） 前記倍率情報提供手段は、変換されたズーム倍率値を表示出力する表示手段を備えることを特徴とする付記１２〜１４のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡。

（付記１６） 前記倍率情報提供手段は、変換されたズーム倍率値を外部に出力する出力手段を備えることを特徴とする付記１２〜１５のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡。

（付記１７） 前記ズーム光学系により観察される画像を撮像して記録する撮像記録手段をさらに備え、
前記出力手段は、前記ズーム倍率値を前記画像情報に付随する撮像条件情報として前記撮像記録手段に出力することを特徴とする付記１６に記載のズーム顕微鏡。

（付記１８） 前記出力手段は、前記ズーム倍率値を電圧値に変換して出力することを特徴とする付記１６又は１７に記載のズーム顕微鏡。

（付記１９） 光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、ズームハンドルの手動操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構とを備えるズーム顕微鏡に対して着脱自在なズーム顕微鏡用オプションユニットであって、
前記ズーム変倍機構中のズーム可動部に対して係合付加されることでズーム変倍操作に伴う前記ズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、
検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、
電源と、
を備えることを特徴とするズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２０） 前記ズームハンドルの手動操作によるズームハンドル軸の回転を光軸方向の移動に変換するカム軸と、前記ズームハンドル軸と前記カム軸とを係合して動力を伝達する動力伝達機構と、前記カム軸と前記レンズ保持部材とを係合するカムフォロアと、を前記ズーム変倍機構として備え、前記カム軸上に取付けられた回転体を備える前記ズーム顕微鏡に対して、
前記位置情報検出手段は、前記カム軸を前記ズーム可動部とし、前記回転体に対して係合付加されることで該回転体を介して前記カム軸の回転角を直接又は間接的に検出することを特徴とする付記１９に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２１） 前記位置情報検出手段は、前記カム軸上に前記回転体として取付けられたエンコーダ板に対して係合付加されることで該エンコーダ板を介して前記カム軸の回転角を検出するカム軸エンコーダを備えることを特徴とする付記２０に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２２） 前記位置情報検出手段は、前記カム軸上に前記回転体として取付けられたカムギアに対して係合付加されて噛み合い回転する回転ギアと、該回転ギアと同軸上に設けられたエンコーダ板と、該エンコーダ板を介して前記回転ギアの回転角を検出する回転ギアエンコーダと、を備えることを特徴とする付記２０に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２３） 前記ズームハンドルの手動操作によるズームハンドル軸の回転を光軸方向の移動に変換するカム軸と、前記ズームハンドル軸と前記カム軸とを係合して動力を伝達する動力伝達機構と、前記カム軸と前記レンズ保持部材とを係合するカムフォロアと、を前記ズーム変倍機構として備える前記ズーム顕微鏡に対して、
前記位置情報検出手段は、前記ズームハンドル軸を前記ズーム可動部とし、前記ズームハンドル軸上に取付けられる回転体を介して前記ズームハンドル軸の回転角を直接又は間接的に検出することを特徴とする付記１９に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２４） 前記位置情報検出手段は、前記ズームハンドル軸上に前記回転体として取付けられるエンコーダ板と、該エンコーダ板を介して前記ズームハンドル軸の回転角を検出するハンドル軸エンコーダとを備えることを特徴とする付記２３に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２５） 前記位置情報検出手段は、前記ズームハンドル軸上に前記回転体として取付けられるハンドルギアと、該ハンドルギアに噛み合い回転する回転ギアと、該回転ギアと同軸上に設けられたエンコーダ板と、該エンコーダ板を介して前記回転ギアの回転角を検出する回転ギアエンコーダと、を備えることを特徴とする付記２３に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２６） 前記ズームハンドルの手動操作によるズームハンドル軸の回転を光軸方向の移動に変換するカム軸と、前記ズームハンドル軸と前記カム軸とを係合して動力を伝達する動力伝達機構と、前記カム軸と前記レンズ保持部材とを係合するカムフォロアと、を前記ズーム変倍機構として備える前記ズーム顕微鏡に対して、
前記位置情報検出手段は、前記ズームハンドルを前記ズーム可動部とし、前記ズームハンドル部分の回転角を検出することを特徴とする付記１９に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２７） 前記位置情報検出手段は、検出する可動位置の原点を決定するためのイニシャライズ手段を備えることを特徴とする付記１９〜２６のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２８） 前記倍率情報提供手段は、検出された前記可動部の可動位置情報をズーム倍率値に変換する変換手段を備えることを特徴とする付記１９〜２７のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記２９） 前記変換手段は、検出された可動位置情報を所定の演算式を用いてズーム倍率値に変換することを特徴とする付記２８に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記３０） 前記変換手段は、あらかじめ前記ズーム可動部の可動位置とズーム変倍値とを対応付けた変換テーブルを参照して検出された可動位置情報をズーム倍率値に変換することを特徴とする付記２８に記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記３１） 前記倍率情報提供手段は、変換されたズーム倍率値を表示出力する表示手段を備えることを特徴とする付記２７〜３０のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

（付記３２） 前記倍率情報提供手段は、変換されたズーム倍率値を外部に出力する出力手段を備えることを特徴とする付記２７〜３０のいずれか一つに記載のズーム顕微鏡用オプションユニット。

本発明の実施の形態１のズーム顕微鏡の概略構成例を示す側面図である。 ズーム顕微鏡本体を抽出しその一部を切り欠いて示す斜視図である。 倍率表示アダプタの概略構成例を示す外観斜視図である。 倍率表示アダプタの概略的な電装系構成例を含む概略ブロック図である。 本発明の実施の形態２のズーム顕微鏡本体を抽出しその一部を切り欠いて示す斜視図である。 その倍率表示アダプタの概略構成例を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態３のズーム顕微鏡本体を抽出して手前側情報から見た様子を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４のズーム顕微鏡本体を抽出しその一部を切り欠いて示す斜視図である。

符号の説明

９ａ，９ｂ ズームハンドル
１２ デジタルカメラ
１３ 制御パソコン
１４ 倍率表示アダプタ
２０，２１ ズームレンズ
２２ 光軸
２４ レンズ保持部材
２６ カム軸
２７ ズームハンドル軸
２９ カムフォロア
３０ ズーム変倍機構
３１ エンコーダ板
３２ カム軸エンコーダ
４１ ＣＰＵ
４２ 表示部
４３ イニシャライズスイッチ
４４ 電源
４８ 出力部
５１ カムギア
５２ 回転ギア
５３ エンコーダ板
５４ 回転ギアエンコーダ
５５ 倍率表示アダプタ
６１ エンコーダ板
６２ ハンドル軸エンコーダ
６３ 倍率表示アダプタ
７１ レーザ測長器

Claims (4)

1. 光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、
   ズーム変倍操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構と、
   前記ズーム変倍操作に伴う前記ズーム変倍機構中のズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、
   検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、
   を備えることを特徴とするズーム顕微鏡。
2. 光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、
   ズームハンドルの手動操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構と、
   ズーム変倍操作に伴う前記ズーム変倍機構中のズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、
   検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、
   を備えることを特徴とするズーム顕微鏡。
3. 光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、ズーム変倍操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構とを備えるズーム顕微鏡に対して着脱自在なズーム顕微鏡用オプションユニットであって、
   前記ズーム変倍機構中のズーム可動部に対して係合付加されることで前記ズーム変倍操作に伴う前記ズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、
   検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、
   電源と、
   を備えることを特徴とするズーム顕微鏡用オプションユニット。
4. 光軸方向に移動自在なレンズ保持部材に保持されたズームレンズを有するズーム光学系と、ズームハンドルの手動操作に基づき前記レンズ保持部材を介して前記ズームレンズを光軸方向に移動させるズーム変倍機構とを備えるズーム顕微鏡に対して着脱自在なズーム顕微鏡用オプションユニットであって、
   前記ズーム変倍機構中のズーム可動部に対して係合付加されることでズーム変倍操作に伴う前記ズーム可動部の可動位置を検出する位置情報検出手段と、
   検出された前記ズーム可動部の可動位置情報に基づきズーム倍率情報を取得して出力する倍率情報提供手段と、
   電源と、
   を備えることを特徴とするズーム顕微鏡用オプションユニット。

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