JPH0315015A - 顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願発明は、複数の対物レンズを切換えて使用する顕微
鏡に関する。

〔従来の技術〕

微細な試料を拡大観察したり写真やビデオ等に記録でき
る顕微鏡は、工業分野をはじめ生物分野の研究や検査等
で多く利用されている。このような分野で利用される顕
微鏡は、通常拡大倍率の異なる複数の対物レンズを回転
式のレボルバーに取り付け、観察倍率を変更する場合に
は、前記レボルバーを電動或いは手動にて回転して観察
光学系に挿入される対物レンズを切り換えることにより
行なっているが、通常は対物レンズの切り換えに伴って
試料の照明状態を各対物レンズ毎に切り換えなければ最
良の状態での試料の観察ができず、又対物レンズを切り
換える毎に試料のピント合わせを行なわなければならな
いので、観察者は本来の研究や検査よりも顕微鏡の操作
に費やす時間の方が長くなってしまうという問題があっ
た。

そこで、以上のような問題点を解決するためミ特開昭５
９−１７７５０７号公報や特開昭５９１７７５０８号公
報には、対物レンズの切り換えに応じて照明光学系が照
明状態が最良になるように自動的に切り換わり、またピ
ント合わせ操作はオートフォーカス機構により行われる
ようにして、操作性の向上をはかった顕微鏡が開示され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の顕微鏡では、レボルバーや対
物レンズの部品精度誤差により対物レンズの切換え操作
により多少のピントずれが生ずるため、再度ピント合わ
せ操作を行なわなければならないという欠点があった。

本発明は、以上の問題点に鑑み、観察倍率を変更するた
めにレボルバーに取り付けられた対物レンズを切り換え
ても常に良好な合焦状態となり、ピント合わせ操作をす
る必要の全くない顕微鏡を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明による顕
微鏡は、複数の対物レンズを切換えて使用する顕微鏡に
おいて、前記各対物レンズ毎の同焦データを記憶する記
憶手段と、切換え前後の二つの対物レンズの同焦データ
に基づいて結像状態を補正する補正手段とを備えている
ことにより、切換え時に自動的に合焦位置が補正される
ようにしたものである。

〔実施例〕 先づ、第１図乃至第６図を参照して本発明の第１実施例
について説明する。第１図はステージが上下動する形式
の顕微鏡に適用される制御系のブロック図である。ここ
で、１は対物レンズデータとステージ位置データを入力
するための入力装置である。この入力装置ｌは、例えば
第２図に示す如く、テンキー１０１とデータのセットを
行なうためのセット釦１０２とを含んでいる。２は入力
されたデータを記憶する記憶回路で、その中には各デー
タを蓄積するためのデータテーブル２０１（第６図）が
含まれている。３は回転式レボルバ４はどの対物レンズ
が観察光路内に挿入され゜ているかを検出するレボルバ
ー位置検出センサー５は記憶回路２とレボルバー位置検
出センサー４とから発せられる信号を処理する制御回路
、６は駆動回路７を介して制御回路５からの信号により
ステージ８を上下動させるためのモータ、９は目盛９０
１が刻設されていてステージ８を手動で上下動させるの
に用いられる周知の準焦つまみである。回転式レボルバ
ー３には、第３図に示す如く、例えばその可動部分に基
準位置から各対物レンズ１０，１１，１２，・・・・を
夫々光路内へ持ち来すのに必要な回転角に対応する範囲
に亘って延びる同心円弧状の反射板３１０，３１１，３
１２，−・・・か或いは同心円弧状のスロット３１０’
　　３１１’，３１２’，・・・・が設けられていて、
レボルバー位置検出センサー４として複数個の反射型セ
ンサー４０１，４０２，４０３，　　・・・・が用いら
れる場合はこれらに夫々対応するように配置された複数
の円弧状反射板３１０，３１１，３１２，・・・・が用
いられ、又検出センサー４として複数個の透過型センサ
ー４０１’　　４０２’　　“４０３′・・・・が用い
られる場合はこれらに夫々対応するように配置された複
数の円弧状スロット３１０’　　　３１１’，３２Ｍ，
・・・・が用いられ、これによって何れの対物レンズが
光路内へ挿入されたかを検出し得るようになっている。

次に本実施例の作用について説明する。

先づ、各種データの入力方法について説明する。

一般に回転式レボルバー３には、４乃至６本の対物レン
ズが取付けられるが、各対物レンズの合焦位置は、各対
物レンズ自身の焦点距離の違いやレボルバーの各レンズ
取付け穴部分の表面の突出差精度によって互いに異なる
。第５図は、対物レンズ１０，１１，１２，・・・・，
Ｎの合焦時の各ステージ位置１０’．１１’，１２’・
・・・　Ｎ　／を図式的に示したものである。従って、
対物レンズ毎の合焦ステージ位置を各対物レンズ特有の
データとしてデータテーブル２０１に記録する必要があ
るが、これらのデータは次のようにして入力される。今
、例えば対物レンズＩＯを基準にする場合を考えると、
先づ準焦つまみ９を回して対物レンズＩＯに対応したス
テージ位置１０′が得られるようにステージ８を移動さ
せる。この場合、ステージ８の移動距離は目盛９０１に
より読み取ることができるが、その位置を原点とするた
め入力装置１により数値「０」を入力する必要がある。

それは、テンキー１０１の「０」表示釦を押した後セッ
ト釦１０２を押すことにより行われる。即ち、このよう
にしてセット釦１０２が押されると、その時のレボルバ
ー位置は反射板３１１，３１２，３１３，・・・・とセ
ンサー４０１，４０２，４０３，・・・・との協働作用
又はスロット３１１’３１２’，３１３’　　・・・・
とセンサー４０１′４０２’，４０３’，　・・・・と
の協働作用により、ステージ位置データ（この場合基準
位置であるため「０」）と共に記憶回路２のデータテー
ブル２０１へ記録される。次にレボルバー３を第３図矢
印方向へ回して対物レンズ１０の代りに対物レンズ１１
を光路内へ持ち来たし、上述の場合と同様に再び準焦つ
まみ９を回して対物レンズ１ｌによる合焦状態が得られ
るようにステージ８を移動させる。この場合、ステ４−
ジ８の移動距離は目盛９０ｌにより読み取ることができ
、この移動距離の数値は、前述の場合と同様に入力装置
１を利用して入力し、セット釦１０２を押すことにより
ステージ位置データとしてこの時のレボルバー位置デー
タと共に記憶回路２のデータテーブル２０１へ記録され
る。更に対物レンズｌ２についても同様の操作を繰り返
し、レボルバー３に取付けられた総ての対物レンズにつ
いて合焦状態における各レボルバー位置と各ステージ位
置データがデータテーブル２０１へ記録される。

次に本実施例の使用方法について特に第６図を参照しな
がら説明する。先づ、顕微鏡に備えられた図示しない電
源スイッチが閉じられると、観察光路内に挿入されてい
る例えば対物レンズｌＯに対応するレボルバー位置が、
レボルバー位置検出センサー４により確認される。制御
回路５は確認されたレボルバー位置に対応するステージ
位置データ（以下データＡという）を記憶回路２のデー
タテーブル２０１より読み込む。この時入力装置ｌによ
り入力が行われてセット釦１０２が押されると、前述の
如くデータテーブル２０１へその時のレボルバー位置と
入力されたデータとが記録される。これに対して、上記
入力操作が行われることなしにレボルバー３が回転せし
められて例えば対物レンズｌＯの代りに対物レンズ１ｌ
が観察光路内へ挿入されたとすれば、この新しいレボル
バー位置はレボルバー位置検出センサー４により確認さ
れ、制御回路５は確認された新しいレボルバー位置に対
応するステージ位置データ（以下データＢという）を記
憶回路２のデータテーブル２０１より読み込む。かくし
て制御回路５においてデ一タＡとＢからステージの移動
量Ｃの演算が行われ、その演算結果をモータ駆動回路７
へ出力して、ステージ８を移動量Ｃだけ移動させ、同焦
ずれの補正を行なう。この状態では制御回路５にデータ
Ａがそのまま保持されているので、入力装置ｌを操作し
て現在のデータをＡからＢに入れ替え、制御回路５を次
のレボルバー移動又はデータ入力に対する待機状態にす
る。かくして、対物レンズの交換に伴う焦点位置及びレ
ボルバーの各レンズ取付け穴部分の表面の突出差に対す
る１回の補正動作を終了する。従って、実際の使用に際
しては、対物レンズ切り換え時のピント合せ操作は全く
必要がなくなり、操作性の良い顕微鏡を提供することが
可能となる。

尚、標本等の交換により、焦点位置の高さが変わった場
合においても、上述のように対物レンズ毎のステージ位
置の差を読み出しているため、回転式レボルバー３に取
付けられているどれか一つの対物レンズ１本でピント合
わせ操作を一度行なえば、後はステージの高さ位置の差
だけ補正することになるので問題はない。

第７図は第２実施例の制御系のブロック図である。本実
施例は、レボルバー位置検出方式及びステージ駆動方式
は第１実施例と同様であるが、ステージ８の部分にステ
ージ位置検出センサーｌ４を設けて対物レンズデータ及
びステージ位置データの入力が簡単に行われるようにし
たものである。

即ち、この実施例の場合は、基準値を設定する必要はな
く、各対物レンズの合焦位置に対応するステージ位置を
絶対値で検出する方式である。ステージ位置の検出は、
この場合、例えば準焦つまみ９の目盛９０１を読み取る
か、準焦つまみ９の回転角を読み取る方法で行われ得る
。

その入力方式としては、回転式レボルバー３に取付けら
れたある対物レンズが光路中にある時、ステージ８上の
標本面にピント合わせを行ない、設定スイッチ１３を押
すことにより、その時の対物レンズデータとステージ位
置検出センサーｌ４からのステージ位置データを制御回
路５へ読み込み、記憶回路２に記憶させる。この操作を
装着されている対物レンズ分繰り返すことでデータの入
力は完了する。後の作用は第ｌ実施例と同様であり、回
転式レボルバー３が回転し対物レンズが切り換わった場
合は、ステージ位置検出センサーｌ４からのステージ位
置データと記憶回路２に記憶されている新しく挿入され
た対物レンズのステージ位置データとを制御回路５へ読
み込み、演算し、その結果よりモーター駆動量を決定し
、モーター駆動回路７によりモーター６を駆動してステ
ージ８を移動させ、同焦補正を行なう。本第２実施例は
、ステージ位置センサーｌ４を設けたことにより常に現
在のステージ位置が確認出来るため、何かステージ８に
対する衝撃によりステージ８が上下に動いた場合などで
も、合焦位置の補正を直ちに行うことができ、第１実施
例よりも更に操作性の優れた顕微鏡となる。

第８図は第３実施例の制御系のブロック図である。これ
は第２実施例のようにステージ８の位置検出を行うよう
になっているが、第２実施例のようなステージ位置検出
センサーｌ４ではなく、モ−ター６に接続されたエンコ
ーダーｌ５によりそれを行ない、エンコーダーｌ５の出
力をステージ位置データとして記憶回路２に記憶させる
ようになっている。従って、作用としては、第２実施例
と同しく、制御回路５で記憶回路２に記憶されている新
しく観察光路内へ挿入された対物レンズのステージ位置
データ（エンコーダー値）とモーター６よりフィードバ
ヅクされる現在のステージ位置データ（エンコーダー値
）を常に監視し、その値が等しくなるようにステージ駆
動回路７によりモーター６を駆動してステージ８を移動
させ、合焦の補正を行なう。

第９図は第４実施例の制御系のブロック図である。これ
は、原理，作用，効果等は第３実施例と同等であるが、
ステージの代りに回転式レボルバー３を上下動させて同
焦の補正を行なうようにした点で第３実施例と異なって
いる。作用としては、レボルバー位置検出センサー４か
ら観察光路内へ新しく挿入された対物レンズのデータ即
ちレボルバーの回転位置と現在のレボルバー３の高さ位
置を検出し、これと記憶回路２に記憶されている新しく
観察光路内へ挿入された対物レンズに対するレボルバー
高さ位置データとを比較し、制御回路５でレボルバーの
上下方向移動量を決定し、モーター駆動回路７によりモ
ーター６を駆動してレボルバー３を上下動させ、合焦の
補正を行う。これにより、レボルバー切換え時のピント
合わせ操作が不要となり、操作性の良い顕微鏡が得られ
る。

第１０図は第５実施例の対物レンズの光学系を示してお
り、これは上記各実施例とは異なり、回転式レボルバー
３に装着されている対物レンズー本ずつに同焦補正機構
を設け、レボルバー３への対物レンズ取り付け時或いは
観察準備時に、各々の対物レンズを同焦補正をしておく
ようにしたものである。対物レンズは、観察像を入射す
る第ｌレンズｌ６と、観察像を結像する第２レンズｌ７
と、結像位置を前後へ調整する為に設けられたフォーカ
スレンズ１８とから構成され、第１０Ａ図に示した如く
、フォーカスレンズ１８を第ｌレンズｌ６側へ移動する
と、結像位置は第２レンズ１７より遠ざかり、第１０Ｂ
図に示した如く、フォーカスレンズ１８を第２レンズｌ
７側へ移動すると、第２レンズ１７へ近づく。このよう
な機構を対物レンズ毎に設け、夫々の対物レンズ毎に同
焦を補正しておけば、回転式レボルバーでの観察倍率切
換え時の煩わしいピント合わせ操作が全く不要となり、
操作性の高い顕微鏡となるので、観察者は観察に専念で
きる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明による顕微鏡は、観察倍率を変更す
るためにレボルバーに取付けられた対物レンズを切換え
ても常に良好な合焦状態となり、ピン１・合わせ操作を
する必要が全くないという実用上重要な利点を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う顕微鏡の第１実施例を示すブロッ
ク図、第２図は入力装置の一例を示す平面図、第３図は
回転式レボルバーとレボルバー位置検出センサーとの結
合状態を例示する説明図、第４図は準焦つまみの一例を
示す斜視図、第５図は各対物レンズの合焦時のステージ
位置を示す説明図、第６図は本発明に従う顕微鏡の操作
手順を示すフローチャート、第７図乃至第９図は本発明
に従う顕微鏡の第２乃至第４実施例を夫々示すブロック
図、第１０Ａ及びＩＯＢ図は本発明に従う顕微鏡の第５
実施例を示す説明図である。 ■・・・・入力装置、２・・・・記憶回路、３・・・・
回転式レボルバー　４・・・・レボルバー位置検出セン
サ５・・・・制御回路、６・・・・モーター　７・・・
・モーター駆動回路、８・・・・ステージ、９・・・・
準焦っまみ、１０，１１，１２，Ｎ・・・・対物レンズ
、ｌＯ′，１１’，１２’，Ｎ’・・・・合焦時のステ
ージ位置、ｌ３・・・・設定スイッチ、ｌ４・・・・ス
テーシ位置ｔｌｊセンサー　ｌ５・・・・エンコーダ−
　１６・・・・第１レンズ、ｌ７・・・・第２レンズ、
１８・・・・フォーカスレンズ、１０２・・・・セット
釦、２０ｌ・・・・データテーブル、３１０，３１１，
３１２・・・・反射板、３１０，３１１’　　　３１２
’・・・・スロット、４０１，４０２，４０３・・・・
反射型センサー　４０１’，４０２’，４０３’・・・
・透過型センサー ｆ７図 ｆ８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の対物レンズを切換えて使用する顕微鏡において、
   前記各対物レンズ毎の同焦データを記憶する記憶手段と
   、切換え前後の二つの対物レンズの同焦データに基づい
   て結像状態を補正する補正手段とを備えていることを特
   徴とする顕微鏡。