JP5102081B2 - 顕微鏡装置、その駆動制御装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズを有する顕微鏡、検査装置等の光学機器に関する。

現在、顕微鏡は、生物分野の研究をはじめ工業分野の検査工程まで幅広く利用されている。一般的な顕微鏡は、固定倍率で倍率の異なる複数の対物レンズを切換えて光軸上に配置することによって、所望の観察倍率を設定している。通常、対物レンズの切換えにはスライド式やターレット式のレボルバーなどが切換え装置として用いられる。

これらの顕微鏡の場合、使用できる観察倍率は、切換え装置が保持している複数の対物レンズそれぞれの固定倍率に限定されてしまうため、観察できない倍率が必然的に生じてしまう。このため、複数の固定対物レンズを備えつつも、ズーム光学系を搭載し、ズーム光学系のズームレンズを光軸方向に駆動して観察倍率を補間する顕微鏡システムが知られている。

例えば、特許文献１には、ユーザが指定する総合倍率に応じて対物レンズとズームの倍率を算出し、対物レンズとズームレンズを自動で駆動する顕微鏡システムが開示されている。さらにここでは、ユーザの指示により観察倍率を変更する際に、倍率の変化に伴って光量などの観察条件が異なってしまう為、ズームレンズの変倍動作に追従した観察条件の補正機構を備え、観察倍率の切換えに応じて、観察光量を一定又は所定の範囲内に抑えるように制御することで、倍率変化に伴って観察条件を設定し直すための操作を簡略化する技術が開示されている。

また、特許文献２における顕微鏡システムは、ユーザが指定する総合倍率に応じて、まずズームレンズの最低倍率を基準として対物レンズの倍率を算出し、さらに算出された対物レンズの倍率を基準としてズーム倍率を算出し、算出された対物レンズの倍率とズームレンズの倍率によって、それぞれを制御することで所望の観察倍率に設定する操作性の高い顕微鏡システムが開示されている。

以上のような技術は、観察倍率を変化させるときに対物レンズの切換え操作とズームレンズの駆動操作にかかってしまう手間と煩わしさを解消するように改善が図られたものである。
特開７−２４８４５０号公報 特開２００４−４８５６号公報

ここで、顕微鏡システムでは、ユーザは、操作部のボタンやＧＵＩなどの入力部から観察倍率を指定してズーム倍率を変更させるのが一般的である。ズーム倍率の変更は、ズーム光学系のズームレンズをステッピングモータなどのアクチュエータで光軸方向に駆動させることで任意の倍率に調整している。

しかしながら、従来のような顕微鏡システムでは以下のような問題があった。
すなわち、通常、ユーザの操作によって所望の観察倍率に変更する際、指定される観察倍率に応じて、ズームレンズを現在位置から指定された観察倍率に対応する位置まで移動させるのに必要な駆動量、つまりズームレンズの相対駆動量は異なる。このとき、ズームレンズの駆動速度が一定であると、変更する観察倍率に応じたズームレンズの駆動に費やす所要時間、つまり観察倍率の切換えにかかる時間が異なってしまう。このため、従来の顕微鏡システムは、観察倍率の変更操作を行う際の操作性が高いものとは言えなかった。

ズームレンズを含む各種光学素子ユニットを電動駆動させる電動顕微鏡では、操作部のボタンやＧＵＩによる入力操作によって観察倍率を指定して、ズームレンズを駆動させている。従来の顕微鏡システムは、ユーザの入力操作によってズームの倍率を切り換えるボタンを押下してから、ＧＵＩ上の表示部に表示される観察画像の倍率が切り換わるまでの所要時間が、ズーム倍率の変更量、即ちズームレンズの駆動量に応じて異なってしまうため、ユーザーにとって操作性が高いものとは言えなかった。また、入力操作に対する顕微鏡装置のレスポンスが条件に応じて異なってしまうと、例えばルーチン検査等の検査工程においても検査効率に影響を与えてしまう。

本発明の課題は、ズームレンズ等の光学部品を備える顕微鏡システムにおいて、観察倍率の変更に要する時間を一定の範囲内に抑え、顕微鏡観察の操作性を向上させることができる顕微鏡装置、その駆動制御装置、プログラム等を提供することにある。

本発明の顕微鏡装置は、光軸方向に移動する光学部品と、任意の倍率変更指示に応じて前記光学部品を駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記倍率変更指示に応じて前記光学部品の駆動速度を変化させることで各倍率変更における前記光学部品の駆動に要する時間を一定の範囲内に抑える制御を行う。

本発明の顕微鏡装置、その駆動制御装置、プログラム等によれば、顕微鏡で使用されるズームレンズ等の光学部品を倍率変更の為に駆動する際に、光学部品の駆動に要する所要時間を一定の範囲内に抑えることで、操作性の高い顕微鏡システムを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１に本例の顕微鏡システム全体の概略構成図である。
図示の顕微鏡システムは、顕微鏡１と制御ＰＣ（パソコン）１０１４とからなる。

顕微鏡１は、ステージ１００１に搭載されたサンプル１００２の光学拡大像を観察する装置である。
顕微鏡１は、サンプル１００２に光を照射するための光源ユニット１００３、観察ユニット１０１２、対物レンズ（ＯＢ）１００４、ＣＣＤカメラ１０１３、サンプルを載置するステージ１００１、ズームレンズ制御部１００９から構成される。観察ユニット１０１２には、ズームレンズユニット１００６が内臓され、さらに図示しない観察光学系や照明光学系が構成されるとともに、光源ユニット１００３、対物レンズ１００４、ＣＣＤカメラ１０１３がそれぞれ取付けられる。

光源ユニット１００３は、図示しない例えばハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤなどの光源を有する。また、顕微鏡１は、ステージ１００１と観察ユニット１０１２との少なくとも一方を、対物レンズ１００４の光軸方向に移動させて相対距離を調整する、焦準機構（不図示）が設けられる。

ズームレンズ制御部１００９は、概略的には、ＣＰＵと、メモリと、モータ駆動部１０１０から構成される。このズームレンズ制御部１００９は、制御ＰＣ（パソコン）１０１４と不図示のシリアルＩ／Ｆで接続され、制御ＰＣ１０１４からのコマンドによりステッピングモータ１００５を駆動する。尚、ズームレンズ制御部１００９の詳細構成は後に図４に示す。

図２に、本例のズームレンズユニット１００６の概略構成例を示す。
図示の例のズームレンズユニット１００６は、光軸を中心として任意の位置に駆動されてズーム倍率を変更するためのズームレンズ２００１と、ズームレンズ２００１を保持する枠体２００１aと、ズームレンズ２００１及び枠体２００１aを駆動するためのステッピングモータ１００５と、ステッピングモータ１００５の駆動に伴いズームレンズ２００１を駆動させるための変倍機構としてのカム２００２から構成される。

ここで、ズーム倍率は、図３に示すように低倍率側から高倍率側にかけて等比係数Ｒ＝２の等比級数で増加する構成となっている（ズーム倍率＝１倍→２倍→４倍→８倍→１６倍）。ズームレンズ２００１がフルストロークで駆動するのに必要なステッピングモータ１００５のパルス数は、０から１００００パルスであり、ズームレンズ２００１は、各ズーム倍率に対応するパルス位置に駆動されることで変倍できる構成となっている。

尚、ここでは位置（現在位置；パルス位置）とは、ステッピングモータ１００５を駆動するパルス数によって決まる位置である（位置は座標や距離によって示されるものではない）。

ズームレンズ２００１は、６２５パルス位置が最低倍率の１倍で、１００００パルス位置が最大倍率の１６倍になるように設定されている。ステッピングモータ１００５はズームレンズ制御部１００９（そのモータ駆動部１０１０）に接続されている。このステッピングモータ１００５は、ズームレンズ制御部１００９から出力された励磁パターン電流により駆動される。

また、このズームレンズ２００１は、ステッピングモータ１００５をＣＣＷ方向に駆動すると高倍率側に駆動され、ＣＷ方向に駆動すると低倍率側に駆動される構成となっている。さらにズームレンズユニット１００６には、ズーム倍率の基準となる１倍ズームの位置に初期化するための検出手段として、例えばフォトインタラプターなどのセンサ２００３が設けられ、枠体２００１aにはセンサ２００３の検出光を遮光するセンサ遮光部２００４が設けられている。

尚、通常のカムを用いる場合にはズームの倍率の変化は、ズームレンズの駆動に対して、指数関数で増加する。一方、図２に示すようなカム２００２を用いる場合、すなわち図示のようにカムの溝が、均等ではなく、倍率が低い（図上、下側）ほど１回の回転当りのズームレンズ２００１の移動量が大きくなるように構成している場合には、ズームレンズの駆動量に対してズーム倍率がリニアに変化するようにできる（後述する図１４（ｂ）に示すようになる）。

従って、ズーム倍率が上記の通り（図３に示すように）等比係数Ｒ＝２の等比級数で増加する構成である場合、これら各ズーム倍率に対応するパルス位置も、図３に示すように、６２５→１２５０→２５００→５０００→１００００というように、等比係数Ｒ＝２の等比級数で増加する。

図４にズームレンズ制御部１００９の構成ブロック図を示す。
ズームレンズ制御部１００９は、コマンドＩ/Ｏ５００４と、ＣＰＵ５００１と、ＲＡＭ５００２と、ＲＯＭ５００３と、ズームレンズＩ／Ｏ５００５と、ズームレンズドライバ５００６とから成る。

コマンドＩ/Ｏ５００４は、制御ＰＣ１０１４とコマンド等の送受信をする。ＣＰＵ５００１は、コマンドＩ/Ｏ５００４を介して制御ＰＣ１０１４からのコマンドを受信することで、ズームレンズ２００１の駆動指示（後述する駆動方向等）を取得して、これに基づいてズームレンズ２００１の駆動速度Ｖと駆動量（パルス量）と方向等から成る駆動データを生成して、この駆動データをズームレンズＩ／Ｏ５００５へ送信する。これにより、ズームレンズドライバ５００６がステッピングモータ１００５を駆動する。

ＲＡＭ５００２は、システムを制御するために必要なデータを一時的に格納するメモリである。ＲＯＭ５００３は、システムを制御するために必要なプログラムを格納する。
これより、ＣＰＵ５００１は、これらＲＯＭ５００３やＲＡＭ５００２に格納されているプログラムやデータを用いて、システム制御処理（ズームレンズユニット１００６の制御処理；特に後述する図７または図１１または図１３あるいは図１７の処理）を実行する。

ズームレンズＩ／Ｏ５００５は、ズームレンズ２００１の現在位置を記憶しており、上記ＣＰＵ５００１からの駆動データ（駆動量、方向等）を受信すると、ズームレンズドライバ５００６へこの駆動データに応じたパルスと回転方向を送ってステッピングモータ１００５を駆動させる。そして、駆動完了したらステッピングモータ１００５の駆動完了をＣＰＵ５００１に送信する。ズームレンズドライバ５００６は、ステッピングモータ１００５を駆動するドライバである。

図５は、制御ＰＣ１０１４内のズーム倍率調整アプリケーションによって表示されるズーム倍率調整ＧＵＩ４００１の一例である。つまり、ユーザによる操作画面の一例である。勿論、この操作画面は、制御ＰＣ１０１４が備える不図示のディスプレイに表示される。

このズーム倍率調整ＧＵＩ４００１は、ユーザに所望のズーム倍率を指定・入力させるためのズーム倍率調整ボタン４００２、４００３、観察中の（現在の）ズーム倍率を表示するズーム倍率表示部４００４、サンプル１００２の画像を表示する画像表示部４００５によって構成される。

ズーム倍率調整ボタン４００２、４００３は、一方（４００２）が倍率アップ、他方（４００３）が倍率ダウンを指定させるボタンであり、指定・操作されたボタンに応じたズームレンズ調整コマンドが、ズームレンズ制御部１００９に送信される。

尚、ここでは、ズーム倍率調整ボタン４００２、４００３による倍率アップ／ダウンが指定できるものであり、例えば現在倍率が４倍の場合、２倍か８倍のどちらかが指定可能であり、１倍や１６倍は指定できないものとする。この例で１６倍を指定したい場合、ボタン４００２によって一旦８倍にした後、再度ボタン４００２を操作することで８倍からの倍率アップを行う必要がある。

図６は、ズームレンズ２００１の現在位置（現在倍率）に対するズームレンズ２００１の駆動速度ＶのＬＵＴ（テーブル）１００である。
図示の通り、ＬＵＴ１００には、各現在位置（パルス位置）１０１（及びそれによる現在倍率１０２）に対応付けて、その位置から低倍率側１０４、高倍率側１０５に駆動する場合の駆動速度Ｖ１０３が記憶されている。

ここで上記の通りズーム倍率は、低倍率側から高倍率側にかけて所定の等比係数Ｒ（ここではＲ＝２）の等比級数で増加するため、より高倍率になるほど駆動量（パルス量）が大きくなる。よって、従来のように駆動速度Ｖを一定にすると、より高倍率になるほど時間が掛かることになる。これに対して、本手法では、駆動速度Ｖは、現在倍率が大きいほど速くなるように設定しており、これより図６に示す各駆動速度Ｖ（v1, v2, v3, v4）は、v1 < v2 < v3 < v4となるように設定されている。

上記設定条件は最低条件であり、本手法では特に、どの倍率変更に関しても駆動時間が一定範囲内（完全に一定でもよい）となるように設定する。例えば、上記駆動量（パルス量）をＮとすると、予め決められた所定の駆動時間Ｔに対して、以下の（１）式
Ｔ＝Ｎ／Ｖ ・・・（１）式
によって上記各駆動速度Ｖ（ｖ１〜ｖ４）を予め求めておき、これを図６に示すように駆動速度ＶのＬＵＴ１００に設定しておく。すなわち、上記各駆動速度Ｖ（ｖ１〜ｖ４）は、各現在倍率から倍率変更するのに必要となる駆動量（パルス量）に応じて決定されるものであると考えてよい。

従って、基本的に、駆動量（パルス量）が同じであれば駆動速度Ｖも同じとなる。例えば８倍から１６倍に倍率アップする場合も、１６倍から８倍に倍率ダウンする場合も、図示の例では両方とも駆動速度Ｖはｖ４である（両方とも、駆動の為のパルス量は‘5000’であり、同じであるので）。

但し、本手法は上記の通り、どの倍率変更に関しても駆動時間が一定範囲内となるようにするものであり、必ずしも上記（１）式によって駆動時間を一定にしなければならないわけではない。最低限、上述したv1 < v2 < v3 < v4の条件を満たすように設定すれば、駆動時間を一定の範囲内に抑えることができる。これは、後述する他の実施例においても同様であり、必ずしも上記（１）式を用いて駆動速度Ｖを決定しなければならないわけではない。基本的には、駆動量が多いほど駆動速度が速くなるように設定すればよい。

尚、図６の駆動速度ＶのＬＵＴ１００は、例えばＲＯＭ５００３に記憶されており（あるいはＲＡＭ５００２やＣＰＵ５００１内蔵の不図示のメモリに記憶されてもよい）、ＣＰＵ５００１は、例えば図７の処理を実行する際にＬＵＴ１００を参照する。

尚、図５、図６は、特に第１の実施例に係るＧＵＩ、ＬＵＴの例を示すものである。
以上のように構成された本例の顕微鏡１の動作について説明する。
まず、図１に示す光源ユニット１００３は、電源が投入されると光を観察ユニット１０１２に導入する。ここで観察ユニット１０１２に導入された光は、図示しない照明光学系とズームレンズユニット１００６を通して対物レンズ（ＯＢ）１００４によってサンプル１００２上に集光される。サンプル１００２からの反射光は、再び対物レンズ（ＯＢ）１００４と観察ユニット１０１２を介してＣＣＤカメラ１０１３の受光素子上に結像され、ユーザーはズーム倍率調整ＧＵＩ４００１の画像表示部４００５により画像表示されるサンプル１００２の光学像を観察することができる。

ここで、顕微鏡１の電源を投入すると、まず初めに初期化動作が行われる。ＣＰＵ５００１はステッピングモータ１００５をＣＷ方向に駆動し、ズームレンズ２００１を低倍率側へ駆動させ、ズームレンズ２００１をセンサ２００３により検出する。この検出と同時に、ＣＰＵ５００１はステッピングモータをＣＣＷ方向に駆動しズームレンズ２００１を高倍率側へ駆動させ、ズームレンズ２００１を６２５パルス位置で停止させる。そして、ズームレンズＩ／Ｏ５００５の現在位置を６２５パルス位置にセットして初期化が完了する。

ズームレンズＩ／Ｏ５００５には、初期化時に限らず、その後も常にそのときの現在位置がセットされるものである。
初期化完了後、制御ＰＣ１０１４の上記ズーム倍率調整アプリケーションを起動すると、当該アプリケーションは、ズームレンズ制御部１００９からズームレンズ２００１の現在位置情報を取得し、これより現在のズーム倍率をズーム倍率表示部４００４に表示させた後、ズーム調整ボタン４００２、４００３を押下可能状態とする。初期化完了後、ズームレンズ２００１はソフトウェアリミットにより６２４パルス位置以下に駆動しない。

ユーザは、ズーム倍率調整ＧＵＩ４００１の画像表示部４００５の画像を見て、任意の観察倍率にズーム拡大、または縮小したいと判断した場合、ズーム倍率調整ボタン４００２または４００３を押下することで、観察に適切なズーム倍率に変更することができる。

ユーザがズーム倍率調整ボタン４００２もしくは４００３を押下すると、以下のように駆動方向Ｄを引数としてズームレンズ２００１を駆動するコマンドが、ズームレンズ制御部１００９へ送られる。

ＭＯＶＥ ＲＥＮＳ ”駆動方向Ｄ”
上記駆動方向Ｄは、ボタン４００２が操作された場合は“高倍率側”、ボタン４００３が操作された場合は“低倍率側”となる。

同コマンドを受信したときのＣＰＵ５００１の処理動作を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
図７は、上記第１の実施例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。

尚、図示のフローチャート図に示すＹはＹＥＳ、ＮはＮＯと意味する。これは他のフローチャート図においても同じである。尚、上記コマンドはコマンドＩ／Ｏ５００４が受信している。

ＣＰＵ５００１は、図７において、まず、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からズームレンズ２００１の現在位置Ｘを取得する（step１）。次に、ＣＰＵ５００１は上記コマンドＩ／Ｏ５００４から上記引数としての駆動方向Ｄを取得する（step２）。そして、これらの取得したズームレンズ２００１の現在位置Ｘと駆動方向Ｄより、上記図６に一例を示す駆動速度ＶのＬＵＴ１００（速度ＬＵＴ１００）から、該当する駆動速度Ｖを取得する(step３)。

図６の例では、例えば現在位置Ｘが‘1250’で駆動方向Ｄが“高倍率側”の場合には、駆動速度Ｖ＝v2が取得される。尚、図２で説明したように、駆動方向Ｄが高倍率側の場合の回転方向はＣＣＷ方向、低倍率側の場合の回転方向はＣＷ方向となる。

そして、ズームレンズの駆動方向Ｄが高倍率側ならば(step４がY)、ＣＰＵ５００１は、現在位置Ｘに等比係数Ｒを乗算したものに、現在位置Ｘを減算した値を相対駆動量Ｎに代入する(step５)。すなわち、
相対駆動量Ｎ＝（等比係数Ｒ×現在位置Ｘ）−現在位置Ｘ
を演算する。

ここではズームレンズの駆動量が等比係数Ｒ＝２の等比級数で増加することから、例えば、上記の例では、
相対駆動量Ｎ＝1250×２−1250＝2500−1250＝1250
となる。

そして、ＣＰＵ５００１は、上述した処理結果に基づいて回転方向ＣＣＷと相対駆動量Ｎ（パルス数）を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step６)。これより、ズームレンズドライバ５００６はこの出力に応じたズームレンズ２００１の駆動を行う。駆動完了したら、ズームレンズＩ／Ｏ５００５は、新たな現在位置を保持すると共に、ＣＰＵ５００１に対してズームレンズ駆動完了信号を送信する。

これより、ＣＰＵ５００１は、上記step６の処理を実行後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step７がY)、このシーケンスの処理を終える。

一方、ズームレンズの駆動方向Ｄが低倍率側ならば(step４がＮ)、ＣＰＵ５００１は、現在位置Ｘから現在位置Ｘを等比係数Ｒで除算したもので減算した値を、相対駆動量Ｎに代入する(step８)。すなわち、
相対駆動量Ｎ＝現在位置Ｘ−（現在位置Ｘ÷等比係数Ｒ）
を演算する。

そして、ＣＰＵ５００１は、上述した処理結果に基づいて駆動方向ＣＷと相対駆動量Ｎのパルス数を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step９)。その後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step７がY)、このシーケンスの処理を終える。

上述した第１の実施例の顕微鏡１、そのズームレンズ制御部１００９によって、以下の効果が得られる。
すなわち、ズームレンズの駆動量が等比級数で増加する構成では、ズームレンズの駆動速度が一定だと所要時間が異なりズーム操作が煩わしいが、ズームレンズ位置に応じて（すなわち駆動量に応じて）駆動速度を変え、ズームレンズの駆動に要する所要時間を所定の範囲内に抑えることで、ズーム操作の煩わしさを解消できる。

また、上記のようにＧＵＩ上の観察画像の切り換えにかかる所要時間を、所定の範囲内で一定にすることができることで、以下のようなメリットが生じる。
すなわち、通常、ズームレンズの駆動量が大きいズーム倍率変更を行う場合（例えば８倍から１６倍への変更）、ズームレンズの駆動にかかる所要時間は大きくなってしまうが、本手法では、例えば、ズームレンズの駆動量が少ないズーム倍率変更時（ズーム倍率の変更量が小の場合）にかかる所要時間を基準時間として、全てのズーム倍率変更時における所要時間が、この基準時間を含む所定範囲内となるようにする（基準時間とほぼ同じにする；あるいは基準時間と同一としてもよい）ように駆動速度Ｖを設定することもできる。これによって、ズームレンズの駆動量が大きいズーム倍率変更にかかる所要時間が短縮されることになり、ズーム倍率を変更させる際の時間を短縮することが可能となる。

これによって、顕微鏡システムの操作性を高めるばかりでなく、数秒単位で時間の短縮が求められる検査工程にて使用される場合に、この所要時間の短縮によって検査のタクトタイムが短縮されることになるので、効率の向上を図ることができる。

また、光学素子ユニットを手動操作するマニュアル顕微鏡では、ズームレンズの操作をユーザ自身が直接行うため問題とはならないが、電動顕微鏡の場合では、入力操作に対して、電動顕微鏡における光学ユニットの駆動が完了したか否かを判断できず、ユーザは操作後に観察できる状態となっているのかを明確に判断することが難しかった。これに対し、ズーム倍率変更にかかる所要時間を一定にすることにより、前述のような所要時間の短縮と相まって、ユーザは感覚的にズームレンズの駆動が完了したか否かを把握することが可能となり、操作性が向上するものである。
「変形例」
上記第１の実施例のズームレンズの移動量は、所定の等比係数Ｒの等比級数で増加させたが、等比係数Ｒはひとつの値（上記の例ではＲ＝２）に限定されず、複数備えておき、ユーザが任意に等比係数Ｒを設定しても良い。

また、第１の実施例のズームレンズの相対駆動量Ｎは、現在位置Ｘと等比係数Ｒから演算により算出したが、図６の速度のＬＵＴ１００に、駆動速度Ｖだけでなく相対駆動量Ｎも登録しておき、ＬＵＴ１００を参照するだけで済むようにしても良い。

あるいは、第１の実施例のズームレンズの駆動速度Ｖは、速度のＬＵＴ１００を参照することで決定したが、速度のＬＵＴ１００の代わりに不図示の相対駆動量ＮのＬＵＴを設けておき、このＬＵＴを参照することで得られる相対駆動量Ｎに基づいて、駆動速度Ｖを算出する方法としても良い。不図示の相対駆動量ＮのＬＵＴとは、各相対駆動量Ｎ毎に対応付けて駆動速度Ｖが登録されているものである。

次に、以下、第２の実施例について説明する。尚、この説明は、第１の実施例と異なる部分のみ説明する。
図８は、第２の実施例におけるズーム倍率の一例を示すものである。

上記第１の実施例では、ズーム倍率は１倍、２倍、４倍、８倍、１６倍の等比係数Ｒ＝２の等比級数で増加させるものであったが（以下、これらのズーム倍率を“基本ズーム倍率”と呼ぶものとする）、第２の実施例では図８に示すように、これら基本ズーム倍率だけでなく、これら各基本ズーム倍率間に細かいズーム倍率（以下、詳細ズーム倍率と呼ぶものとする）が存在する（例えば、４倍と８倍の間には、４．７６倍、５．６６倍、６．７３倍がある）。これらは等比係数Ｒ＝１．１８９２≒１．１９の等比級数で増加させるものである。

そして、第２の実施例では、ズーム倍率を変更させる際の駆動方法は、低倍率側から高倍率側にかけて等比係数Ｒ＝２の等比級数で増加して駆動する粗動と、等比係数Ｒ＝１．１８９２の等比級数で増加して駆動する微動とがある。勿論、増加（倍率アップ）だけでなく減少（倍率ダウン）も、粗動または微動での駆動が行われる。

つまり、第２の実施例は、上記のように複数の等比係数Ｒによってズーム倍率が変倍される構成に対応する実施例である。
本実施例においても、第１の実施例と同様に、ズームレンズ２００１をフルストロークで駆動するのに必要なステッピングモータ１００５のパルス数は、０から１００００パルスであるものとし、ズームレンズ２００１をズーム倍率に対応するパルス位置に駆動することで変倍できる構成となっている。また、ズームレンズ２００１は、６２５パルス位置がズーム最低倍率の１倍で、１００００パルス位置がズーム最大倍率の１６倍になるように構成されている。ステッピングモータ１００５はズームレンズ制御部１００９に接続されている。このステッピングモータ１００５は、ズームレンズ制御部１００９から出力された励磁パターン電流により駆動される。また、ズーム倍率は、ステッピングモータ１００５をＣＣＷ方向に駆動すると高倍率側に変化し、ＣＷ方向に駆動すると低倍率側に変化する構成となっている。

ズームレンズは、微動で駆動するときでも、粗動で定められているパルス位置（“基本ズーム倍率”の位置）に移動可能な構成となっている。例えば、微動駆動を行っている場合であって現在位置が倍率６．７３のときに倍率アップした場合には８倍となる（上記の通り、８倍は“基本ズーム倍率”である）。尚、ここから更に倍率アップすると９．５１倍となる。

図９は、制御ＰＣ１０１４内のズーム倍率調整アプリケーションによって表示される、第２の実施例におけるズーム倍率調整ＧＵＩ７００１の一例である。
このズーム倍率調整ＧＵＩ７００１は、ユーザが粗動による倍率アップ／ダウン指示を行うためのズーム倍率粗動調整ボタン７００２、７００３、微動による倍率アップ／ダウン指示を行うためのズーム倍率微動調整ボタン７００４、７００５、観察中のズーム倍率を表示するズーム倍率表示部７００６、サンプル１００２の画像を表示する画像表示部７００７によって構成される。

ユーザによってズーム倍率粗動調整ボタン７００２又は７００３が操作されると、ズームレンズ調整コマンドとして粗動での駆動指示がズームレンズ制御部１００９に送信される。ユーザによってズーム倍率微動調整ボタン７００４又は７００５が操作されると、ズームレンズ調整コマンドとして微動での駆動指示がズームレンズ制御部１００９に送信される。

図１０に、第２の実施例における駆動速度ＶのＬＵＴの一例を示す。
図示のＬＵＴ２００は、ズームレンズ２００１の現在位置（現在倍率）に対するズームレンズ２００１の駆動速度ＶのＬＵＴである。

図１０に示すように、第２の実施例における駆動速度ＶのＬＵＴ２００では、まず、現在位置（パルス位置）２０１には、図６に示すような粗動対応のパルス位置だけでなく、上記微動での駆動に対応する各パルス位置が存在する。

そして、図６の場合と同様に、各現在位置２０１に対応付けて駆動速度Ｖ２０３が低倍率側２０４／高倍率側２０５それぞれについて登録されているが、図１０の場合は、更に、低倍率側２０４、高倍率側２０５それぞれで、粗動、微動についての駆動速度Ｖが登録されている。つまり、低倍率側２０４で粗動２０６、低倍率側２０４で微動２０７、高倍率側２０５で微動２０８、高倍率側２０５で粗動２０９の４種類について、それぞれ、駆動速度Ｖが登録されている。

例えば一例として現在位置が2500（倍率４倍）の場合の駆動速度Ｖは、低倍率側２０４で粗動２０６の場合はv24、微動２０７の場合はv8であり、高倍率側２０５で粗動２０９の場合はv25、微動２０８の場合はv9である。この例では、v25＞v24、V9＞v8の関係にある。

ここで、粗動は、上記第１の実施例における動作に相当し、等比係数Ｒは２である。一方、微動は、等比係数Ｒが２よりも小さい動作に相当し、ここでは上記の通り等比係数Ｒ＝１．１８９２≒１．１９であるものとしているが。勿論、この例に限るものではない。

本例においても、ズーム倍率は、低倍率側から高倍率側にかけて等比係数Ｒの等比級数で増加するため（但し、Ｒ＝２と１．１９の２種類がある）、微動、粗動別々に考えた場合、どちらの場合でも、駆動速度Ｖは、現在倍率が大きいほど速くなる。また、同一位置からの移動においては、微動よりも粗動の方がズームレンズの相対駆動量Ｎが多いので、駆動速度Ｖは粗動の方が速く（値が大きく）なる。

これより、図１０に示す例では、
v1 < v2 < v3 < ,,, v14 < v15 < v16、
v1 < v17、 v3 < v18、 v3 < v19 ,,, v14 < v30 、v15 < v31、v16 < v32
となるように構成されている。

尚、上記各駆動速度Ｖ（v1〜v16、v17〜v32）の具体的な設定方法は、基本的には上記第１の実施例の場合と同様に、上記（１）式Ｔ＝Ｎ／Ｖに基づいて、どのズーム倍率変更に関しても駆動時間が一定範囲内（完全に同じでもよい）となるように決定するものであってよい。尚、その意味で、v17〜v32の大小関係は、上記v1〜v16のような単純な関係にはならない。パルス位置には上限／下限があるからである。例えば、パルス位置７０７１、８４０９それぞれで高倍率側の粗動を行う場合、どちらの場合も上限のパルス位置１００００に移動することになる。よって、この場合、前者の方が後者よりも移動量が多くなるので、ｖ３１＞ｖ３２の関係となる。

また、上記（１）式におけるＴの値は、微動の場合も粗動の場合も同じ値としてもよいし、微動と粗動とで異なる値としてもよい。前者の場合には、微動か粗動かに関係なく全てのズーム倍率変更において、駆動時間が一定範囲内（完全に同じでもよい）となる。

ユーザは、ズーム倍率調整ＧＵＩ７００１の画像表示部７００７の画像を見て、粗動もしくは微動でズーム拡大または縮小したいと判断した場合、ズーム倍率粗動調整ボタン７００２または７００３、もしくはズーム倍率微動調整ボタン７００４または７００５を押下することで、観察に適切なズーム倍率に変更することができる。

ユーザが、上記４種類のボタン７００２〜７００５の何れかを押下すると、以下のように、ズームレンズ２００１の駆動方向Ｄ（高倍率側または低倍率側）と駆動モードＭ（粗動または微動）とを引数とする、ズームレンズ２００１を駆動するコマンドが、ズームレンズ制御部１００９へ送られる。

ＭＯＶＥ ＲＥＮＳ ”駆動方向Ｄ”, “駆動モードＭ”
同コマンドを受信したときの制御部ＣＰＵ５００１の動作を、図１１に示すフローチャート図を用いて説明する。

すなわち、図１１は、第２の実施例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。尚、上記コマンドはコマンドＩ／Ｏ５００４が受信している。
まず、ＣＰＵ５００１は、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からズームレンズ２００１の現在位置Ｘを取得する（step11）。次に、ＣＰＵ５００１は、コマンドＩ／Ｏ５００４からズームレンズ２００１の駆動方向Ｄ（高倍率側／低倍率側）を取得する（step12）。更に、ＣＰＵは、コマンドＩ／Ｏ５００４からズームレンズ２００１の駆動モードＭ（微動／粗動）を取得する（step13）。

ＣＰＵ５００１は、駆動モードＭが粗動ならば（step14がY）、等比係数Ｒに２を代入し（step15）、駆動モードＭが微動ならば（step14がN）、等比係数Ｒに１．１９を代入する（step16）。

そして、ＣＰＵ５００１は、上記のように取得したズームレンズ２００１の現在位置Ｘ、駆動方向Ｄ、駆動モードＭに基づいて、図１０に示す速度ＬＵＴ２００から該当する駆動速度Ｖを取得する(step17)。

そして、ＣＰＵ５００１は、ズームレンズ２００１の駆動方向Ｄが高倍率側ならば(step18がY)、現在位置Ｘに等比係数Ｒを乗算したものから現在位置Ｘを減算した値を、相対駆動量Ｎに代入する(step９)。すなわち、
相対駆動量Ｎ ＝ （等比係数Ｒ×現在位置Ｘ）−現在位置Ｘ
を算出する。

次にＣＰＵ５００１は、駆動方向ＣＣＷと相対駆動量Ｎのパルス数を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step20)。その後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step21がY)、このシーケンスの処理を終える。

一方、ＣＰＵ５００１は、ズームレンズの駆動方向Ｄが低倍率側ならば(step18がＮ)、現在位置Ｘから現在位置Ｘを等比係数Ｒで除算したもので減算した値を、相対駆動量Ｎに代入する(step22)。すなわち、
相対駆動量Ｎ ＝ 現在位置Ｘ−（現在位置Ｘ÷等比係数Ｒ）
を算出する。

次にＣＰＵ５００１は、駆動方向ＣＷと相対駆動量Ｎのパルス数を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step23)。その後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step21がY)、このシーケンスの処理を終える。

以上説明した第２の実施例の顕微鏡、そのズームレンズ制御部１００９による効果は、以下の通りである。
上記第２の実施例によれば、ズームレンズを粗動と微動で駆動したときの時間を所定範囲内又は一定にすることができる。

ズームレンズを粗動または微動で駆動したとき、ズームレンズの駆動速度が一定だと、ユーザーがＧＵＩでズーム調整ボタンを押下してからズーム倍率が切り替わるまでの所要時間が異なりズーム操作が煩わしい。これに対して、第２の実施例では、ズームレンズを粗動と微動で駆動する構成においても、第１の実施例と同様の効果が得られる。すなわち、ズームレンズ現在位置と倍率アップ／ダウンと粗動／微動とに応じて駆動速度を変え、粗動であっても微動であってもズームレンズが駆動する所要時間を所定の範囲内に抑えることで、ズーム操作の煩わしさを解消することができる。

以下、第２の実施例の変形例について説明する。
ここで、上記第２の実施例では、図８で説明したように、２倍、４倍、８倍等の基本ズーム倍率だけでなく、これら各基本ズーム倍率間の上記詳細ズーム倍率が存在する。そして、ここでは、基本ズーム倍率に対応する位置を粗動位置と呼び、詳細ズーム倍率に相当する位置を微動位置と呼ぶものとする。

上記第２の実施例による図１０のＬＵＴ２００及び図１１のフローの制御では、例えば任意の粗動位置から微動を行って任意の微動位置に移行させた後、再び粗動位置に戻したい場合に、手間が掛かる場合がある。例えば、図１０に示すＬＵＴ２００における現在位置２０１が1250（２倍）の状態から微動を行って、1250→1487→1768と倍率変更を行っていき、当該微動位置1768から粗動位置（例えば2500；倍率４倍）に戻したい場合でも、この位置で粗動を指示（ボタン7003押下）すると、上記step15、step19の処理が行われることから、相対駆動量Ｎ＝1768となり、移動先は3536となる。

この為、この場合には、当該微動位置1768から微動の指示を２回行う必要があり、手間が掛かることになる。
以下に説明する第２の実施例の変形例では、現在位置が微動位置である場合でも、１回の操作で粗動位置に戻すことができる。

本例（第２の実施例の変形例）では、ＬＵＴは、図１０のＬＵＴ２００の代わりに図１２のＬＵＴ３００を用いる。また、制御部ＣＰＵ５００１は、図１３のフローチャートの処理を実行する。尚、ＧＵＩは図９と同じであってよいので、図９を参照して説明する。

まず、図１２に示すＬＵＴ３００について説明する。
図１２のＬＵＴ３００は、各現在位置（パルス位置）３０１に対応する相対駆動量Ｎと駆動速度ＶのＬＵＴである。すなわち、ズームレンズ２００１を指示位置に駆動させるための相対駆動量Ｎと、駆動に要する時間を一定の範囲内に抑える為の駆動速度Ｖとが、各現在位置毎に対応付けて登録されたＬＵＴである。

図１２に示すＬＵＴ３００では、各現在位置３０１毎に対応付けて、各駆動モード（微動３０２、粗動３０３）毎にそれぞれ、各駆動方向（低倍率側３０４，３０６、高倍率側３０５，３０７）毎に駆動速度Ｖと相対駆動量Ｎとが登録されている。

駆動速度Ｖだけでなく相対駆動量Ｎも登録してあるのは、上記の通り本例は粗動が指示された場合には必ず粗動位置に移動するように制御するものであり、これを実現する為の相対駆動量Ｎを予め決定して登録しているものである。例えば一例として現在位置1487に対応する粗動３０３の高倍率側３０７の相対駆動量Ｎは1013となっており、これによって1487＋1013＝2500（倍率４倍）の粗動位置へと駆動することになる。

つまり、各現在位置Ｘ毎に、粗動指示に応じて移動させるべき粗動位置をＰとすると、高倍率側の場合はＮ＝Ｐ−Ｘ、低倍率側の場合はＮ＝Ｘ−Ｐによって、相対駆動量Ｎを求めることができ、これを予め登録しておくものである。

尚、上記のことから、微動に関する相対駆動量Ｎは、高倍率側／低倍率側何れの場合であっても、等比係数Ｒ＝１．１９である場合のstep19又は22の算出結果と同じ値が登録されていることになり、その意味では、微動に関しては相対駆動量Ｎを登録せずに、step19又は22によって算出するようにしてもよいが、ここでは図１３の処理を行うことから、微動に関しても相対駆動量Ｎを登録してある。

上記のように、図１２のＬＵＴ３００では、粗動に関する相対駆動量Nは、ズームレンズ２００１の現在位置が基本パルス位置でなくても、駆動後は、ズームレンズが粗動位置になるように設定されている。そして、図９のＧＵＩによって上記第２の実施例で説明したようにしてコマンドが送信されると、ＣＰＵ５００１は、ズームレンズＩ／Ｏ５００５から現在位置を取得すると共に、コマンドＩ／Ｏ５００４から上記“駆動方向Ｄ”, “駆動モードＭ”を取得する。そして、ＣＰＵ５００１は、取得した情報に基づいて図１２のＬＵＴ３００から該当する相対駆動量Nと駆動速度Vを得ることができる。

上記図９のＧＵＩ上の操作とＧＵＩの動作は、以下の通り、第２の実施例の場合と略同様である。
すなわち、ユーザは、ズーム倍率調整ＧＵＩ７００１の画像表示部７００７の画像を見て、粗動もしくは微動でズーム拡大または縮小したいと判断した場合、ズーム倍率粗動調整ボタン７００２または７００３、もしくはズーム倍率微動調整ボタン７００４または７００５を押下することで、観察に適切なズーム倍率に変更することができる。

ユーザが上記４つのボタン７００２〜７００５の何れかのボタンを押下すると、以下のようにズームレンズ２００１の駆動方向Ｄと駆動モードＭを引数とする、ズームレンズ２００１を駆動するコマンドが、ズームレンズ制御部１００９へ送られる。

ＭＯＶＥ ＲＥＮＳ ”駆動方向Ｄ”, “駆動モードＭ”
本例（第２の実施例の変形例）において同コマンドを受信したときの制御部ＣＰＵ５００１の動作を、図１３のフローチャート図を用いて説明する。

図１３は、第２の実施例の変形例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。尚、上記コマンドはコマンドＩ／Ｏ５００４が受信している。
ＣＰＵ５００１は、まず、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からズームレンズ２００１の現在位置Ｘを取得する（step31）。次に、ＣＰＵ５００１は、コマンドＩ／Ｏ５００４からズームレンズ２００１の駆動モードMを取得する（step32）。その次に、ＣＰＵ５００１はコマンドＩ／Ｏ５００４からズームレンズ２００１の駆動方向Ｄを取得する（step33）。

ＣＰＵ５００１は、上記のように取得したズームレンズ２００１の現在位置Ｘ、駆動モードＭ、駆動方向Ｄの各情報に基づいて、図１２のＬＵＴ３００から該当する相対駆動量Ｎと駆動速度Ｖを取得する（step34）。

そして、ＣＰＵ５００１は、上記駆動方向Ｄが高倍率側ならば(step35がY)、駆動方向ＣＣＷと相対駆動量Ｎのパルス数を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step36)。その後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step37がY)、このシーケンスの処理を終える。

一方、ＣＰＵ５００１は、上記駆動方向Ｄが低倍率側ならば(step35がＮ)、駆動方向ＣＷと相対駆動量Ｎのパルス数を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step38)。その後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step37がY)、このシーケンスの処理を終える。

以上説明した第２の実施例の変形例によれば、上記第２の実施例の効果に加えて、現在位置が微動位置である場合でも、１回の操作で、粗動位置に戻すことができ、ユーザの手間を軽減することができる。

尚、上記第２の実施例の処理と第２の実施例の変形例の処理は、両方行えるようにしてもよい。例えば、上記の説明では第２の実施例の変形例においては微動位置においてズーム倍率粗動調整ボタン７００２または７００３を操作することで、粗動位置に戻すものとしたが、この例に限らず、例えば特に図示しないがＧＵＩ７００１上に、別途、粗動位置に戻すための専用の２つのボタン（各駆動方向毎に対応）を配置し、この専用ボタンが操作された場合には上記第２の実施例の変形例の処理を行い、ボタン７００２または７００３が操作された場合には上記第２の実施例の処理を実行するようにしてもよい。

あるいは、例えば、上記第２の実施例の処理と第２の実施例の変形例の処理とを切り替える為の不図示のモード選択ボタンを、別途設けるようにしてもよい。
次に、以下、第３の実施例について説明する。以下の説明では、第１、第２の実施例と異なる部分のみ説明する。

但し、第３の実施例を説明する前に、図１４（ａ）、（ｂ）を参照して、第１、第２（変形例も含む）、第３の実施例におけるズームレンズ２００１のパルス位置と倍率との関係についての説明を行っておく。

まず、図１４（ａ）に示すように、ズームレンズ２００１は、６２５パルス位置がズーム最低倍率の１倍で、１００００パルス位置が、ズーム最大倍率の１６倍になるように構成されている。

そして、既に図２において説明したように、本例のズームレンズユニット１００６においては、何れの実施例においても、図２に示す構造のカム２００２を用いることで、ズームレンズ２００１の駆動量に対してズーム倍率がリニアに変化するようになっている。すなわち、図１４（ｂ）に示すようにリニアに変化する（比例関係）ようになっている。図１４（ｂ）はズームレンズ２００１のパルス位置とズーム倍率との関係を示すグラフであり、横軸がパルス位置、縦軸がズーム倍率である。

図１４（ｂ）において、例えば仮にズーム倍率＝４倍（パルス位置2500）を基準にすると、その２倍、３倍、４倍であるズーム倍率（８倍、１２倍、１６倍）に対応するパルス位置は、それぞれ2500の２倍、３倍、４倍（5000、7500、10000）となっている。

以下、第３の実施例について説明する。
上記第１の実施例では、ボタン4002、4003によって倍率アップ／ダウンを指示する構成であり、ズーム倍率を直接指定するものではなかった。よって、例えば１倍から１６倍に変更したい場合には、４回のボタン操作が必要であった。これは、第２の実施例（その変形例）においても略同様である。

これに対して、第３の実施例では、ズーム倍率を直接指定してズームレンズを駆動させることができると共に、どの様な指定を行った場合でも、第１、第２の実施例と同様に駆動時間をほぼ一定にすることができるという効果が得られるものである。

第３の実施例では、ユーザは図１５に示すＧＵＩを用いて指示・操作を行い、ＣＰＵ５００１は、図１７に示すフローチャートの処理を実行する。この処理の際に、予め登録されている例えば図１６に示すＬＵＴを参照する。

以下、図１５、１６，１７を参照して、第３の実施例について説明する。
まず、図１５に示すＧＵＩについて説明する。
図１５は、制御ＰＣ１０１４内のズーム倍率調整アプリケーションによって表示される、第３の実施例におけるズーム倍率調整ＧＵＩ８００１の一例を示す図である。

図示の例のズーム倍率調整ＧＵＩ８００１は、ズーム倍率調整ボタン８００２、ズーム倍率を直接指定させるためのズーム調整スライダ８００３、現在のズーム倍率を表示する現在倍率表示部８００４、ズーム調整スライダ８００３に連動してズームレンズ２００１の指示倍率を表示する指示倍率表示部８００５、サンプルの画面を表示する画像表示部８００６によって構成される。

ユーザは、ズーム調整スライダ８００３を操作して、所望のズーム倍率を指定する。ユーザが指定したズーム倍率は上記の通り指示倍率表示部８００５に表示され、ユーザはこの表示や現在倍率表示部８００４の表示を見て間違いが無いか確認したら、ズーム倍率調整ボタン８００２を押下する。これによって、ＧＵＩ８００１は、ズームレンズ調整コマンドをズームレンズ制御部１００９へ送信する。

次に、図１６に示す第３の実施例におけるＬＵＴ４００は、ズーム倍率を直接指定したとき駆動時間を所定範囲内（または一定）にするための駆動速度Ｖが登録されたテーブルであり、各相対駆動量Ｎ４０１毎に対応するズームレンズ２００１の駆動速度Ｖ４０２が登録されている。

駆動速度Ｖの値は、相対駆動量Ｎの値が大きいほど早く（値が大きく）なり、
v1 < v2 < v3 < ,,, <v8 < v9
となるように設定されている。

駆動速度Ｖの求め方は、既に第１の実施例等で説明してある方法と基本的には略同様に上記（１）式Ｔ＝Ｎ／Ｖに基づいて適宜決定するものである。すなわち、まず予めユーザ等が所望のＴの値を決めておき、上記（１）式Ｔ＝Ｎ／Ｖに基づいて、相対駆動量Ｎ４０１（その絶対値）が図１６に示すどの値であっても、駆動時間が一定範囲内（完全に同じでもよい）となるように駆動速度Ｖ４０２を決定・登録するものである。

尚、第３の実施例では、倍率が所定の等比係数の等比級数で変化するものとは限らない。例えば図１４（ａ）において、８倍から１２倍、４倍から１２倍等に倍率変更することも可能であり、図１６に示す例は、倍率を１倍、２倍、４倍、８倍、１２倍、１６倍に設定可能な場合に対応したＬＵＴの例である。この例に限らず、他の倍率（例えば９倍等）にも設定可能にすることができ、この場合にはこれに応じた内容のＬＵＴを予め作成しておけばよい。要は、設定可能な全ての倍率間での相対駆動量に対して、駆動速度Ｖを登録しておけばよい。

第１、第２の実施例におけるＬＵＴは、上記図６、図１０等に一例を示した通り、各現在位置（パルス位置）に対応する駆動速度Ｖが登録されたものであったが、図１６に示す第３の実施例におけるＬＵＴ４００では、上記の通り各相対駆動量Ｎ４０１に対応する駆動速度Ｖ４０２が登録されている。相対駆動量Ｎは、現在位置（パルス位置）と、ズーム調整スライダ８００３の操作により指定される指定位置（パルス位置）との差として求めることができる。

ユーザは、ズーム倍率調整ＧＵＩ８００１の画像表示部８００６の画像を見て、ズーム拡大、または縮小したいと判断した場合、ズームレンズ調整スライダ８００３を移動させて観察に適切なズーム倍率に変更することができる。このとき、ズーム調整スライダ８００３のスライダ位置と連動して、指示倍率表示部８００５の指示倍率が表示される。指示倍率を決め、ズーム倍率調整ボタン８００２を押下すると、以下のように指示位置Ｔを引数として、ズームレンズ２００１を駆動するコマンドがズームレンズ制御部１００９へ送られる。

ＭＯＶＥ ＲＥＮＳ ”指示位置Ｔ”
指示位置Ｔは、上記ユーザにより直接指定されたズーム倍率に対応するパルス位置であり、例えばズーム倍率４倍の場合には2500となる。

同コマンドを受信したときの制御部ＣＰＵ５００１の動作を、図１７に示すフローチャート図を用いて説明する。図１７は、第３の実施例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。尚、上記コマンドはコマンドＩ／Ｏ５００４が受信している。

まず、ＣＰＵ５００１は、コマンドＩ／Ｏ５００４からズームレンズ２００１の指示位置Ｔを取得する（step41）。次に、ＣＰＵ５００１は、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からズームレンズ２００１の現在位置Ｘを取得する（step42）。そして、ＣＰＵ５００１は、これら取得した情報より、指示位置Ｔから現在位置Ｘを減算して、相対駆動量Ｎに代入する（step43）。すなわち、
相対駆動量Ｎ ＝ 指示位置Ｔ−現在位置Ｘ
を算出する。

ＣＰＵ５００１は、上記step43で求めたズームレンズ２００１の相対駆動量Ｎにより図１６の速度ＬＵＴ４００から該当する駆動速度Ｖを取得する(step44)。
次に、ＣＰＵ５００１は、ズームレンズ２００１の相対駆動量Ｎが０以上ならば（正の値ならば）(step45がY)、駆動方向ＣＣＷと相対駆動量Ｎのパルス数を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step46)。その後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step47がY)、このシーケンスの処理を終える。

一方、ズームレンズ２００１の相対駆動量Ｎが０よりも小さければ（負の値ならば）(step45がＮ)、ＣＰＵ５００１は、駆動方向ＣＷと相対駆動量Ｎのパルス数を駆動速度ＶでズームレンズＩ／Ｏ５００５に出力する(step48)。その後、ズームレンズＩ／Ｏ５００５からのズームレンズ駆動完了信号を受信するまで待ち、受信したら(step47がＹ)、このシーケンスの処理を終える。

上述した第３の実施例によれば、ズーム倍率を直接指定してズームレンズを駆動したときの所要時間を一定にする（少なくとも所定の範囲内に抑える）ことができる。
ズーム倍率を直接指定しズームレンズを駆動したとき、ズームレンズの駆動速度が一定だと、ユーザがＧＵＩでズーム調整ボタンを押下してからズーム倍率が切り替わるまでの所要時間が異なりズーム操作が煩わしい。第１、第２の実施例の効果と同様に、ズームレンズの相対駆動量に応じて駆動速度を変え、ズームレンズが駆動する所要時間を所定の範囲内に抑えることで、ズーム操作の煩わしさを解消する。

特に、第３の実施例では、ズーム倍率を直接指定する場合にも対応できるので、特にズーム倍率を大きく変更する場合等に、ユーザの操作の手間を軽減できる。また、ズーム倍率を大きく変更する場合には（特に１倍から１６倍への変更）、当然、駆動量が非常に大きくなるので、ズームレンズの駆動速度が一定だと所要時間が非常に長くなるが、第３の実施例では、この様なズーム倍率の大きな変更が出来ると共に、この様な場合でも所要時間を所定の範囲内に抑えることで、ズーム操作の煩わしさを解消することができる。

尚、第３の実施例では、倍率が所定の等比係数の等比級数で変化するものとは限らないが、第１、第２の実施例（変形例含む）においても、倍率が所定の等比係数の等比級数で変化するものではなくてもよい。要は、各倍率変更において駆動量が異なる為に駆動速度一定の場合には駆動時間が異なってしまう場合に、本手法を適用することで上述した効果が得られるものである。また、その意味で、上述した説明では図２に示すカム２００２を用いることでズーム倍率とズームレンズ位置（パルス位置）との関係が図１４（ｂ）に示すようにリニアに変化する構成を前提としたが、この構成に限るものではない。リニアに変化するかしないかに係らず、各倍率変更に必要な駆動量に応じて、上述したように駆動速度を設定しておけばよい。

また、尚、上述した各実施例では、ズーム倍率を指定するものであったが、上記従来技術（特許文献１、２等）のように総合倍率を指定する方式に本手法を適用してもよい。総合倍率を指定する場合であっても、それによってズーム倍率が変更されるときには、それに応じて上述した本手法の処理により、ズームレンズの駆動時間を略一定にすることができる。

本例の顕微鏡システム全体の概略構成図である。 ズームレンズユニットの概略構成例である。 ズームレンズの位置とズーム倍率との関係を示す図である。 ズームレンズ制御部の構成ブロック図である。 ズーム倍率調整ＧＵＩ（操作画面）の一例である。 ズームレンズの駆動速度のＬＵＴの一例である。 第１の実施例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。 第２の実施例におけるズーム倍率の一例を示す図である。 第２の実施例におけるズーム倍率調整ＧＵＩの一例である。 第２の実施例における駆動速度のＬＵＴの一例である。 第２の実施例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。 第２の実施例の変形例に係る、相対駆動量と駆動速度のＬＵＴである。 第２の実施例の変形例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。 （ａ）、（ｂ）は、ズームレンズのパルス位置と倍率との関係を示す図である。 第３の実施例におけるズーム倍率調整ＧＵＩの一例である。 第３の実施例における駆動速度のＬＵＴの一例である。 第３の実施例に係るズームレンズ駆動制御処理のフローチャート図である。

符号の説明

1 顕微鏡
100 ＬＵＴ
101 現在位置（パルス位置）
102 現在倍率
103 駆動速度Ｖ
104 低倍率側
105 高倍率側
200 ＬＵＴ
201 現在位置（パルス位置）
202 現在倍率
203 駆動速度Ｖ
204 低倍率側
205 高倍率側
206 粗動
207 微動
208 微動
209 粗動
300 ＬＵＴ
301 現在位置（パルス位置）
302 微動
303 粗動
304 低倍率側
305 高倍率側
306 低倍率側
307 高倍率側
400 ＬＵＴ
401 相対駆動量Ｎ
402 駆動速度Ｖ
1001 ステージ
1002 サンプル
1003 光源ユニット
1004 対物レンズ（ＯＢ）
1005 ステッピングモータ
1006 ズームレンズユニット
1009 ズームレンズ制御部
1010 モータ駆動部
1012 観察ユニット
1013 ＣＣＤカメラ
1014 制御ＰＣ（パソコン）
2001 ズームレンズ
2001ａ 枠体
2002 カム
2003 センサ
2004 センサ遮光部
4001 ズーム倍率調整ＧＵＩ
4002,4003 ズーム倍率調整ボタン
4004 ズーム倍率表示部
4005 画像表示部
5001 ＣＰＵ
5002 ＲＡＭ
5003 ＲＯＭ
5004 コマンドＩ/Ｏ
5005 ズームレンズＩ／Ｏ
5006 ズームレンズドライバ
7001 ズーム倍率調整ＧＵＩ
7002,7003 ズーム倍率粗動調整ボタン
7004,7005 ズーム倍率微動調整ボタン
7006 ズーム倍率表示部
7007 画像表示部
8001 ズーム倍率調整ＧＵＩ
8002 ズーム倍率調整ボタン
8003 ズーム調整スライダ
8004 現在倍率表示部
8005 指示倍率表示部
8006 画像表示部

Claims (9)

1. 顕微鏡装置において、
   光軸方向に移動する光学部品と、
   任意の倍率変更指示に応じて現在の倍率から倍率変更指示された倍率となるように前記光学部品を駆動制御する駆動制御手段と、
   を有し、
   前記駆動制御手段は、全ての倍率変更において、現在の倍率から倍率変更指示された倍率への変更での前記光学部品の駆動に要する時間が、ほぼ同じとなるように、前記光学部品を駆動させる駆動速度を変化させることを特徴とする顕微鏡装置。
2. 前記倍率変更指示として前記光学部品の駆動方向を入力する入力手段と、
   各倍率に対応する前記光学部品の各位置に応じて、該位置から各駆動方向へ駆動する際の駆動速度が登録されている駆動速度記憶手段と、
   をさらに有し、
   前記駆動制御手段は、前記光学部品の現在位置と前記入力手段により入力された駆動方向とに応じた駆動速度を前記駆動速度記憶手段から求めて、該求めた駆動速度により前記光学部品の駆動制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
3. 前記倍率変更指示として前記光学部品の駆動方向と駆動モードを入力する入力手段と、
   各倍率に対応する前記光学部品の各位置に応じて、該位置から各駆動方向へ各駆動モードにより駆動する際の駆動速度が登録されている駆動速度記憶手段と、
   をさらに有し、
   前記駆動制御手段は、前記光学部品の現在位置と前記入力手段により入力された駆動方向と駆動モードとに応じた駆動速度を前記駆動速度記憶手段から求めて、該求めた駆動速度により前記光学部品の駆動制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
4. 前記駆動モードは粗動または微動であり、前記光学部品は、粗動である場合には粗動に対応する位置へと駆動され、微動である場合には微動に対応する位置へと駆動され、
   前記駆動制御手段は、前記現在位置が前記微動に対応する位置であるときに前記粗動が指定された場合、前記光学部品を前記粗動に対応する位置へと駆動制御することを特徴とする請求項３記載の顕微鏡装置。
5. 前記倍率変更指示として任意の倍率を入力する入力手段と、
   各相対駆動量に応じた駆動速度が登録されている駆動速度記憶手段と、
   をさらに有し、
   前記駆動制御手段は、前記光学部品の現在位置から前記入力手段により入力された倍率に応じた位置までの相対駆動量を求め、該求めた相対駆動量に応じた駆動速度を前記駆動速度記憶手段から求めて、該求めた相対駆動量と駆動速度により前記光学部品の駆動制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
6. 前記倍率が低倍率側から高倍率側にかけて所定の等比係数の等比級数で増加すると共に該各倍率に対応する前記光学部品の位置も該所定の等比係数の等比級数で増加する構成であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の顕微鏡装置。
7. 前記光学部品は、前記光軸方向に移動することでズーム倍率を連続的に変化させるズームレンズであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の顕微鏡装置。
8. 顕微鏡装置における駆動制御装置であって、
   光軸方向に移動する光学部品を任意の倍率変更指示に応じて現在の倍率から倍率変更指示された倍率となるように駆動制御する際に、全ての倍率の変更に際し、現在の倍率から倍率変更指示された倍率への変更での前記光学部品の駆動に要する時間が、ほぼ同じとなるように、前記光学部品を駆動させる駆動速度を変化させる制御を行う駆動制御手段、
   を有することを特徴とする駆動制御装置。
9. 顕微鏡装置におけるコンピュータを、
   光軸方向に移動する光学部品を任意の倍率変更指示に応じて現在の倍率から倍率変更指示された倍率となるように駆動制御する際に、全ての倍率の変更に際し、現在の倍率から倍率変更指示された倍率への変更での前記光学部品の駆動に要する時間が、ほぼ同じとなるように、前記光学部品を駆動させる駆動速度を変化させる制御を行う駆動制御手段、
   として機能させるためのプログラム。