JPH10268203A - 顕微鏡 - Google Patents
顕微鏡Info
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- JPH10268203A JPH10268203A JP8726297A JP8726297A JPH10268203A JP H10268203 A JPH10268203 A JP H10268203A JP 8726297 A JP8726297 A JP 8726297A JP 8726297 A JP8726297 A JP 8726297A JP H10268203 A JPH10268203 A JP H10268203A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な操作で標本厚さがわかり、ステージと対
物レンズが十分に離れた位置でステージの上限位置設定
を行うため、標本と対物レンズが接触するおそれがない
顕微鏡を得る。 【解決手段】標本2を載置するステージ1を、電動機の
回転力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント
合せが可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、結
像光学系の光路中に視野絞りが移動可能に配設され、前
記標本のピント合せが可能な視野絞り移動手段と、前記
視野絞りの移動量を検出する移動量検出手段と、前記ス
テージに標本を載置しないときのステージ上面を基準と
し、前記標本をステージに載置したときの前記標本の上
面に前記視野絞りを手動で移動させてピント合せしたと
きの前記移動量検出手段で検出される検出値に基づいて
前記標本の厚さを算出する標本厚さ算出手段を具備して
いる顕微鏡。
物レンズが十分に離れた位置でステージの上限位置設定
を行うため、標本と対物レンズが接触するおそれがない
顕微鏡を得る。 【解決手段】標本2を載置するステージ1を、電動機の
回転力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント
合せが可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、結
像光学系の光路中に視野絞りが移動可能に配設され、前
記標本のピント合せが可能な視野絞り移動手段と、前記
視野絞りの移動量を検出する移動量検出手段と、前記ス
テージに標本を載置しないときのステージ上面を基準と
し、前記標本をステージに載置したときの前記標本の上
面に前記視野絞りを手動で移動させてピント合せしたと
きの前記移動量検出手段で検出される検出値に基づいて
前記標本の厚さを算出する標本厚さ算出手段を具備して
いる顕微鏡。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動焦準機構を有
する顕微鏡に関する。
する顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】顕微鏡は医学、生物学をはじめ、工業系
分野においてはICウエハや磁気ヘッドの検査、金属組
織等品質管理、新素材等の研究開発など種々の用途に用
いられる。顕微鏡のピント合わせ操作は、通常対物レン
ズと拡大観察の対象となる標本との相対的位置関係を調
節して行われ、ピント合わせ機構は対物レンズや標本を
載せるステージを焦準機構により対物レンズの光軸方向
に移動させて行う。
分野においてはICウエハや磁気ヘッドの検査、金属組
織等品質管理、新素材等の研究開発など種々の用途に用
いられる。顕微鏡のピント合わせ操作は、通常対物レン
ズと拡大観察の対象となる標本との相対的位置関係を調
節して行われ、ピント合わせ機構は対物レンズや標本を
載せるステージを焦準機構により対物レンズの光軸方向
に移動させて行う。
【0003】最近の顕微鏡では,前記焦準機構をモータ
で電気駆動し、また、オートフォーカス(以下AF)セ
ンサを搭載し、該AFセンサの画像情報を基に前記焦準
機構をモー夕で駆動することにより自動的にピント合わ
せを行う顕微鏡も開示されている。
で電気駆動し、また、オートフォーカス(以下AF)セ
ンサを搭載し、該AFセンサの画像情報を基に前記焦準
機構をモー夕で駆動することにより自動的にピント合わ
せを行う顕微鏡も開示されている。
【0004】この種の顕微鏡の自動焦準方法は、電動ス
テージを可動範囲のほぼ全域にわたって移動させなが
ら、AFセンサから得られる画像情報を基にして該電動
ステージを合焦位置まで移動させる方法であったため、
合焦動作時間が非常に長くなるという問題があった。
テージを可動範囲のほぼ全域にわたって移動させなが
ら、AFセンサから得られる画像情報を基にして該電動
ステージを合焦位置まで移動させる方法であったため、
合焦動作時間が非常に長くなるという問題があった。
【0005】この問題を解決するため、例えば、特公平
5−87804号公報には、AFセンサから得られる画
像情報を基にして電動ステージを合焦位置まで移動させ
るようにした顕微鏡用自動焦準方法において、特定の厚
さでその許容最大厚さに相当するスライドガラスの理論
的合焦に対応するステージの上面位置を合焦位置とし、
その合焦位置からさらに対物レンズよりも若干離れた位
置をステージの基準位置として設定し、予め設定された
前記基準位置からのステージの位置状態を検出する位置
検出手段を設け、合焦開始時のステージの初期位置で画
像情報が得られる場合は、そこで得られる画像情報に基
づいて合焦動作を行い、ステージの初期位置で画像情報
が得られない場合には、前記位置検出手段の検出信号に
基づいて一旦ステージを前記基準位置まで移動しこの基
準位置で画像に基づいて合焦動作を行い、前記ステージ
の基準位置で画像情報が得られない時には、ステージを
画像情報が得られる位置まで対物レンズによって決定さ
れる画像情報検出可能範囲の距離ずつ移動せしめ、そこ
で得られる画像情報に基づいて合焦動作を行うようにす
ることにより、合焦動作時間を大幅に短縮し得るように
した顕微鏡用自動焦点検出装置が開示されている。
5−87804号公報には、AFセンサから得られる画
像情報を基にして電動ステージを合焦位置まで移動させ
るようにした顕微鏡用自動焦準方法において、特定の厚
さでその許容最大厚さに相当するスライドガラスの理論
的合焦に対応するステージの上面位置を合焦位置とし、
その合焦位置からさらに対物レンズよりも若干離れた位
置をステージの基準位置として設定し、予め設定された
前記基準位置からのステージの位置状態を検出する位置
検出手段を設け、合焦開始時のステージの初期位置で画
像情報が得られる場合は、そこで得られる画像情報に基
づいて合焦動作を行い、ステージの初期位置で画像情報
が得られない場合には、前記位置検出手段の検出信号に
基づいて一旦ステージを前記基準位置まで移動しこの基
準位置で画像に基づいて合焦動作を行い、前記ステージ
の基準位置で画像情報が得られない時には、ステージを
画像情報が得られる位置まで対物レンズによって決定さ
れる画像情報検出可能範囲の距離ずつ移動せしめ、そこ
で得られる画像情報に基づいて合焦動作を行うようにす
ることにより、合焦動作時間を大幅に短縮し得るように
した顕微鏡用自動焦点検出装置が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の顕微鏡によ
れば、医学、生物学等の生物系分野て使用されるスライ
ドガラスのように許容最大厚さが既知であり、厚さが一
定しているような標本については一度標本の許容最大厚
さを入力しておけば、各種のスライドガラス標本を交換
しても常に合焦動作時間を短縮でき有効である。
れば、医学、生物学等の生物系分野て使用されるスライ
ドガラスのように許容最大厚さが既知であり、厚さが一
定しているような標本については一度標本の許容最大厚
さを入力しておけば、各種のスライドガラス標本を交換
しても常に合焦動作時間を短縮でき有効である。
【0007】しかしながら、工業系分野で使用される金
属組織、鉱物、新素材等の標本は厚さがまちまちであ
り、標本を交換するたびに標本厚さを入力しなければ前
記効果は得られないばかりか、標本厚さを入力しなけれ
ば、厚さの厚い標本の場合、最悪対物レンズと標本とが
接触し、貴重な標本を破損してしまうおそれもある。
属組織、鉱物、新素材等の標本は厚さがまちまちであ
り、標本を交換するたびに標本厚さを入力しなければ前
記効果は得られないばかりか、標本厚さを入力しなけれ
ば、厚さの厚い標本の場合、最悪対物レンズと標本とが
接触し、貴重な標本を破損してしまうおそれもある。
【0008】また、従来技術の自動焦点検出装置の中に
は、対物レンズと標本との接触を防止するために、電動
焦準部のストローク(駆動範囲)を設定できるものもあ
るが、この操作は電動焦準部を使って一度標本にピント
合わせをする必要があり、操作が面倒であるばかりか、
操作を誤れば標本を破損してしまうおそれもある。さら
に、自動焦点検出を使用せずに手動または電動で焦準動
作を行う場合でも、操作を誤って標本と対物レンズを接
触させてしまうことがあり得る。
は、対物レンズと標本との接触を防止するために、電動
焦準部のストローク(駆動範囲)を設定できるものもあ
るが、この操作は電動焦準部を使って一度標本にピント
合わせをする必要があり、操作が面倒であるばかりか、
操作を誤れば標本を破損してしまうおそれもある。さら
に、自動焦点検出を使用せずに手動または電動で焦準動
作を行う場合でも、操作を誤って標本と対物レンズを接
触させてしまうことがあり得る。
【0009】そこで本発明は、以上従来技術で示した問
題点に鑑みなされたもので、簡単な操作で標本厚さがわ
かり、ステージと対物レンズが十分に離れた位置でステ
ージの上限位置設定を行うため、標本と対物レンズが接
触するおそれがない顕微鏡を提供することを目的とす
る。
題点に鑑みなされたもので、簡単な操作で標本厚さがわ
かり、ステージと対物レンズが十分に離れた位置でステ
ージの上限位置設定を行うため、標本と対物レンズが接
触するおそれがない顕微鏡を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、標本を載置するステー
ジを、電動機の回転力を利用して上下動可能で、かつ前
記標本のピント合せが可能な電動焦準機構を有する顕微
鏡において、結像光学系の光路中に移動可能に配設され
た視野絞りまたは指標を、前記標本上へピント合せ可能
にする移動手段と、前記視野絞りまたは指標の移動量を
検出する移動量検出手段と、前記ステージに標本を載置
しないときのステージ上面を基準とし、前記標本をステ
ージに載置したときの前記標本の上面に前記視野絞りま
たは指標を手動で移動させてピント合せしたときの前記
移動量検出手段で検出される検出値に基づいて前記標本
の厚さを算出する標本厚さ算出手段と、を具備している
顕微鏡である。
め、請求項1に対応する発明は、標本を載置するステー
ジを、電動機の回転力を利用して上下動可能で、かつ前
記標本のピント合せが可能な電動焦準機構を有する顕微
鏡において、結像光学系の光路中に移動可能に配設され
た視野絞りまたは指標を、前記標本上へピント合せ可能
にする移動手段と、前記視野絞りまたは指標の移動量を
検出する移動量検出手段と、前記ステージに標本を載置
しないときのステージ上面を基準とし、前記標本をステ
ージに載置したときの前記標本の上面に前記視野絞りま
たは指標を手動で移動させてピント合せしたときの前記
移動量検出手段で検出される検出値に基づいて前記標本
の厚さを算出する標本厚さ算出手段と、を具備している
顕微鏡である。
【0011】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明は、標本を載置するステージを、電動機の回転
力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント合せ
が可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、結像光
学系の光路中に移動可能に配設された視野絞りまたは指
標を、前記標本上へピント合せ可能にする移動手段と、
前記視野絞りまたは指標の移動量を検出する移動量検出
手段と、前記ステージに標本を載置しないときのステー
ジ上面を基準とし、前記標本をステージに載置したとき
の前記標本の上面に前記視野絞りまたは指標を移動させ
てピント合せしたときの前記移動量検出手段で検出され
る検出値に基づいて前記標本の厚さを算出する標本厚さ
算出手段と、前記標本厚さ算出手段により算出した標本
の厚さに基づいて、対物レンズと前記標本との接触を回
避するための前記ステージの移動範囲の上限位置を算出
して設定する上限位置設定手段と、を具備している顕微
鏡である。
する発明は、標本を載置するステージを、電動機の回転
力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント合せ
が可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、結像光
学系の光路中に移動可能に配設された視野絞りまたは指
標を、前記標本上へピント合せ可能にする移動手段と、
前記視野絞りまたは指標の移動量を検出する移動量検出
手段と、前記ステージに標本を載置しないときのステー
ジ上面を基準とし、前記標本をステージに載置したとき
の前記標本の上面に前記視野絞りまたは指標を移動させ
てピント合せしたときの前記移動量検出手段で検出され
る検出値に基づいて前記標本の厚さを算出する標本厚さ
算出手段と、前記標本厚さ算出手段により算出した標本
の厚さに基づいて、対物レンズと前記標本との接触を回
避するための前記ステージの移動範囲の上限位置を算出
して設定する上限位置設定手段と、を具備している顕微
鏡である。
【0012】請求項1または請求項2記載の発明によれ
ば、簡単な操作で標本厚さがわかり、ステージと対物レ
ンズが十分に離れた位置でステージの上限位置設定を行
うため、標本と対物レンズが接触するおそれがない顕微
鏡が可能となる。
ば、簡単な操作で標本厚さがわかり、ステージと対物レ
ンズが十分に離れた位置でステージの上限位置設定を行
うため、標本と対物レンズが接触するおそれがない顕微
鏡が可能となる。
【0013】
〔第1実施形態〕図1は本発明の第1実施形態で、顕微
鏡のステージ1には、標本2が載置されている。このス
テージ1は、モータドライバ3により矢印(イ)方向に
沿って上下方向へ移動自在となっている。この顕微鏡に
は、標本2を照明するための光学系、すなわち、光源4
から照射される照明光の光路上には、コレクタレンズ
5、リレーレンズ6、明るさ絞り7、視野絞り8及びリ
レーレンズ9、ハーフミラ−10が配置されている。
鏡のステージ1には、標本2が載置されている。このス
テージ1は、モータドライバ3により矢印(イ)方向に
沿って上下方向へ移動自在となっている。この顕微鏡に
は、標本2を照明するための光学系、すなわち、光源4
から照射される照明光の光路上には、コレクタレンズ
5、リレーレンズ6、明るさ絞り7、視野絞り8及びリ
レーレンズ9、ハーフミラ−10が配置されている。
【0014】この光学系のうち視野絞り(FS)8は、
視野絞りコントローラ11の操作により信号を視野絞り
ドライバ13に送信し、視野絞りドライバ13により、
矢印(ロ)方向に沿って光軸方向に移動自在となってい
る。視野絞りエンコーダ12は、視野絞り8の位置をモ
ニター(検出)する機能を有する。
視野絞りコントローラ11の操作により信号を視野絞り
ドライバ13に送信し、視野絞りドライバ13により、
矢印(ロ)方向に沿って光軸方向に移動自在となってい
る。視野絞りエンコーダ12は、視野絞り8の位置をモ
ニター(検出)する機能を有する。
【0015】ハーフミラ−10の反射の方向、すなわち
ハーフミラ−10により下方に向けられた照明光の光路
上には、対物レンズ14が配置され、この対物レンズ1
4により標本2を照明するようになっている。標本2か
らの光束は再び対物レンズ14、ハーフミラ−10に入
射し、結像レンズ15を介して接眼レンズ16へ導くよ
うになっている。
ハーフミラ−10により下方に向けられた照明光の光路
上には、対物レンズ14が配置され、この対物レンズ1
4により標本2を照明するようになっている。標本2か
らの光束は再び対物レンズ14、ハーフミラ−10に入
射し、結像レンズ15を介して接眼レンズ16へ導くよ
うになっている。
【0016】ステージ1の上下方向の移動は、焦準コン
トローラ17の操作により信号をCPU19へ送信し、
CPU19からの信号に基づき、モータドライバ3によ
りステージ1を移動させる。
トローラ17の操作により信号をCPU19へ送信し、
CPU19からの信号に基づき、モータドライバ3によ
りステージ1を移動させる。
【0017】焦準エンコーダ18はステッピングモータ
等のモータ自身又はDCモータにエンコーダを付属する
等からの信号を受けて、ステージ位置をモニター(検
出)している。ステージ基準ボタン20は、モータドラ
イバ3によりステージ1を、図3に示すステージ基準位
置に移動させる。ステージ基準位置にはフォトセンサ等
の基準センサ21が配置してあり、ステージ1が基準セ
ンサ21の位置まで達すると基準センサ21からCPU
19に信号が送られ、CPU19からの信号に基づい
て、モータドライバ3を停止させるようになっている。
このステージ基準位置はステ一ジ1と対物レンズ14が
十分離れた任意の位置とする。
等のモータ自身又はDCモータにエンコーダを付属する
等からの信号を受けて、ステージ位置をモニター(検
出)している。ステージ基準ボタン20は、モータドラ
イバ3によりステージ1を、図3に示すステージ基準位
置に移動させる。ステージ基準位置にはフォトセンサ等
の基準センサ21が配置してあり、ステージ1が基準セ
ンサ21の位置まで達すると基準センサ21からCPU
19に信号が送られ、CPU19からの信号に基づい
て、モータドライバ3を停止させるようになっている。
このステージ基準位置はステ一ジ1と対物レンズ14が
十分離れた任意の位置とする。
【0018】上限位置設定ボタン22は、対物レンズ1
4と標本2との接触防止(標本破損防止)のための上限
位置を設定する。上限位置確認ボタン23は、モータド
ライバ3によりに設定された上限位置までステージ1を
移動させる。
4と標本2との接触防止(標本破損防止)のための上限
位置を設定する。上限位置確認ボタン23は、モータド
ライバ3によりに設定された上限位置までステージ1を
移動させる。
【0019】表示装置24は、モータドライバ3により
ステージ1が上限位置に達した時、CPU19より信号
が送信されることにより表示するようになっている。外
部コントローラ25は、検鏡者が対物レンズ14の倍率
等を入力することができる機能を有している。
ステージ1が上限位置に達した時、CPU19より信号
が送信されることにより表示するようになっている。外
部コントローラ25は、検鏡者が対物レンズ14の倍率
等を入力することができる機能を有している。
【0020】基準センサ21の設置位置は、対物レンズ
標準ピント位置(例えば対物レンズ14の取付位置から
45mm)から一定距離であって対物レンズ14から離
れる方向に機械的に決まった距離に設定してあり、その
対物レンズ標準ピント位置からステージ1の基準位置ま
での距離を基準ステージ距離とする。ステージ基準位置
は、視野絞り8が後述の基準視野絞り位置aの時にステ
ージ1の上面に視野絞り像のピントが合う位置(外から
目視によりピント合せを行う)とし、基準センサ21に
より決められる。
標準ピント位置(例えば対物レンズ14の取付位置から
45mm)から一定距離であって対物レンズ14から離
れる方向に機械的に決まった距離に設定してあり、その
対物レンズ標準ピント位置からステージ1の基準位置ま
での距離を基準ステージ距離とする。ステージ基準位置
は、視野絞り8が後述の基準視野絞り位置aの時にステ
ージ1の上面に視野絞り像のピントが合う位置(外から
目視によりピント合せを行う)とし、基準センサ21に
より決められる。
【0021】標準の対物レンズ例えば倍率10×の対物
レンズ14を光路中に入れて、ステージ1の上面を標本
観察と同様に接眼レンズ16で観察しながらステージ1
を移動させてピントを合わせ、この状態で視野絞り8を
移動してステージ1の上面にもピントを合わせ、この視
野絞り8の位置(図3の“c”の位置)を標準視野絞り
位置として記憶装置26に記憶する。
レンズ14を光路中に入れて、ステージ1の上面を標本
観察と同様に接眼レンズ16で観察しながらステージ1
を移動させてピントを合わせ、この状態で視野絞り8を
移動してステージ1の上面にもピントを合わせ、この視
野絞り8の位置(図3の“c”の位置)を標準視野絞り
位置として記憶装置26に記憶する。
【0022】更に、ステージ1を基準センサ21の設置
位置すなわちステージ基準位置まで下げて、視野絞り8
を移動してステージ1の上面に横から目視により最もは
っきり見える即ちピントを合わせ、この視野絞り8の位
置を基準視野絞り位置(図3の“a”の位置)として記
憶装置26に記憶する。以上は、実際の操作ステップ
(#1〜)の準備段階で、出荷段階でも使用する前でも
よい。
位置すなわちステージ基準位置まで下げて、視野絞り8
を移動してステージ1の上面に横から目視により最もは
っきり見える即ちピントを合わせ、この視野絞り8の位
置を基準視野絞り位置(図3の“a”の位置)として記
憶装置26に記憶する。以上は、実際の操作ステップ
(#1〜)の準備段階で、出荷段階でも使用する前でも
よい。
【0023】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて図2に示す動作手順を参照して説明する。ステッ
プ#1において、ステージ基準ボタン20を押し標本2
が載せられたステージ1を基準位置に移動させる。
ついて図2に示す動作手順を参照して説明する。ステッ
プ#1において、ステージ基準ボタン20を押し標本2
が載せられたステージ1を基準位置に移動させる。
【0024】ステップ#2において、標本の横から目視
により標本2上面に視野絞り像が標本2上面で最もはっ
きり見える、即ちピントが合うように視野絞りコントロ
ーラ11の操作により、視野絞り8を移動させる(図3
の“b”の位置)。
により標本2上面に視野絞り像が標本2上面で最もはっ
きり見える、即ちピントが合うように視野絞りコントロ
ーラ11の操作により、視野絞り8を移動させる(図3
の“b”の位置)。
【0025】ステップ#3において、視野絞り8を移動
後に上限位置設定ボタン22を押すと視野絞り8の位置
が視野絞りコントローラ11または視野絞りエンコーダ
12からCPU19に送信され、ステージ1の上限位置
を算出する。
後に上限位置設定ボタン22を押すと視野絞り8の位置
が視野絞りコントローラ11または視野絞りエンコーダ
12からCPU19に送信され、ステージ1の上限位置
を算出する。
【0026】図3は標本2の厚さを測定するための原理
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【0027】鏡体の投影倍率(リレーレンズ9と対物レ
ンズ14の視野絞りの標本側への投影倍率)Mと、視野
絞り8の移動量Xfs(=b−a)より、標本2の厚さ
がわかる。これは、投影倍率Mと、視野絞り移動量Xfs
と、視野絞り像移動量Xobの間に、(1)式が成立する
からである。 Xob=(M2 ) ×(Xfs) …(1) 故に、Xfs=Xob/M2 となる。
ンズ14の視野絞りの標本側への投影倍率)Mと、視野
絞り8の移動量Xfs(=b−a)より、標本2の厚さ
がわかる。これは、投影倍率Mと、視野絞り移動量Xfs
と、視野絞り像移動量Xobの間に、(1)式が成立する
からである。 Xob=(M2 ) ×(Xfs) …(1) 故に、Xfs=Xob/M2 となる。
【0028】視野絞り移動量Xfsは視野絞りエンコーダ
12によりわかり、投影倍率Mは予め外部コントローラ
25から入力された対物レンズ種別及び既知のリレーレ
ンズ9の焦点距離から求められるので、この(1)式に
より視野絞り像移動量Xob、即ち標本厚さが算出され
る。この標本厚さの算出は、CPU19により行われ
る。
12によりわかり、投影倍率Mは予め外部コントローラ
25から入力された対物レンズ種別及び既知のリレーレ
ンズ9の焦点距離から求められるので、この(1)式に
より視野絞り像移動量Xob、即ち標本厚さが算出され
る。この標本厚さの算出は、CPU19により行われ
る。
【0029】ステージ1に標本2が無いとき、対物レン
ズ14のピント位置がステージ1の上面となる位置を標
準ピント位置とすると、標本2を載せたときのおおよそ
のピント位置は、{(標準ピント位置)−(標本厚
さ)}である。ここで、上方向を(+)とする(以下全
て同様)。
ズ14のピント位置がステージ1の上面となる位置を標
準ピント位置とすると、標本2を載せたときのおおよそ
のピント位置は、{(標準ピント位置)−(標本厚
さ)}である。ここで、上方向を(+)とする(以下全
て同様)。
【0030】また、標本2と対物レンズ14が接触する
位置は、{(標準ピント位置)−(標本厚さ)+(対物
レンズの作動距離WD)}である。
位置は、{(標準ピント位置)−(標本厚さ)+(対物
レンズの作動距離WD)}である。
【0031】標本厚さを求めるときの視野絞り像ピント
合せの誤差を考え、ステージ上限位置は、例えば(標準
ピント位置)−(標本厚さ)+(対物レンズのWD/
2)}と設定する。
合せの誤差を考え、ステージ上限位置は、例えば(標準
ピント位置)−(標本厚さ)+(対物レンズのWD/
2)}と設定する。
【0032】標準ピント位置又は基準ステージ距離は、
鏡体により決まっており、標本厚さは検鏡者が上記の手
順により求められるので、標本2と対物レンズ14が十
分に離れた位置でステージ上限リミット位置を決めるこ
とができる。
鏡体により決まっており、標本厚さは検鏡者が上記の手
順により求められるので、標本2と対物レンズ14が十
分に離れた位置でステージ上限リミット位置を決めるこ
とができる。
【0033】このとき、ステージ基準位置(基準センサ
位置)から上限リミット位置までは 、(基準ステージ距離)−(標本厚さ)+(WD/2) となる。
位置)から上限リミット位置までは 、(基準ステージ距離)−(標本厚さ)+(WD/2) となる。
【0034】このように基準視野絞り位置とステッブ#
2で移動させた視野絞り8の位置の差(=視野絞り移動
量)から、標本上に投影された視野絞り像の移動量、即
ち標本の厚さが算出できる。
2で移動させた視野絞り8の位置の差(=視野絞り移動
量)から、標本上に投影された視野絞り像の移動量、即
ち標本の厚さが算出できる。
【0035】ステージ1の移動量は(図3の“z”)、
次のようになる。
次のようになる。
【0036】 〔基準ステージ距離〕−〔視野絞り像移動量=標本厚さ〕+〔A〕 …(2) ここで〔A〕:対物レンズの作動距離より小さな値前述
の説明では、A=(WD/2)としていることになる。
の説明では、A=(WD/2)としていることになる。
【0037】となる。
【0038】また、標本上面の上限位置は、結果として
〔対物レンズ標準ピント位置〕+〔A〕となる。
〔対物レンズ標準ピント位置〕+〔A〕となる。
【0039】ステップ#4において、上限位置確認ボタ
ン23を押すと、上式で算出された上限位置にステージ
1が移動するようにCPU19からモータドライバ3に
信号が送られ、上限位置まで達するとCPU19から信
号が送信され、表示装置24が表示し、ステージ1は停
止する。
ン23を押すと、上式で算出された上限位置にステージ
1が移動するようにCPU19からモータドライバ3に
信号が送られ、上限位置まで達するとCPU19から信
号が送信され、表示装置24が表示し、ステージ1は停
止する。
【0040】ステップ#5において、視野絞り8を通常
位置(標準視野絞り位置:図3の“c”に戻すと、標本
2の観察を行うことができる。従って、簡単な操作で標
本厚さがわかり、ステージ1と対物レンズ14が十分に
離れた位置でステージ1の上限設定を行うため、標本2
と対物レンズ14が接触するおそれがない顕微鏡用焦準
機構が可能となる。
位置(標準視野絞り位置:図3の“c”に戻すと、標本
2の観察を行うことができる。従って、簡単な操作で標
本厚さがわかり、ステージ1と対物レンズ14が十分に
離れた位置でステージ1の上限設定を行うため、標本2
と対物レンズ14が接触するおそれがない顕微鏡用焦準
機構が可能となる。
【0041】モータドライバ3は、例えばステッピング
モータとそのドライバからなり、駆動パルスから焦準エ
ンコーダ18にステージ位置を記憶する。焦準エンコー
ダ18は焦準コントローラ17内に設けたが、モータド
ライバ3に設けてもよく、ステージ位置が常時確認でき
ればよい。
モータとそのドライバからなり、駆動パルスから焦準エ
ンコーダ18にステージ位置を記憶する。焦準エンコー
ダ18は焦準コントローラ17内に設けたが、モータド
ライバ3に設けてもよく、ステージ位置が常時確認でき
ればよい。
【0042】図3に示すように、標本厚さから標本2の
ピント面を対物レンズ14の作動距離WD内に上限位置
確認ボタン23で移動できるので、その後のピント合わ
せは標本を対物レンズ14から離れる方向に移動するこ
とになり、標本2と対物レンズ14が接触するおそれが
ない。
ピント面を対物レンズ14の作動距離WD内に上限位置
確認ボタン23で移動できるので、その後のピント合わ
せは標本を対物レンズ14から離れる方向に移動するこ
とになり、標本2と対物レンズ14が接触するおそれが
ない。
【0043】また、自動焦点機構を備えてピント合わせ
を自動で行う場合、例えば本実施形態により設定される
上限位置に予めステージを移動させ、その後に自動焦点
検出動作を開始するようにすることにより、合焦点に近
い位置から焦点検出動作に入るようにできるため、標本
厚さが一定でない場合でも合焦動作時間を短縮すること
ができる。
を自動で行う場合、例えば本実施形態により設定される
上限位置に予めステージを移動させ、その後に自動焦点
検出動作を開始するようにすることにより、合焦点に近
い位置から焦点検出動作に入るようにできるため、標本
厚さが一定でない場合でも合焦動作時間を短縮すること
ができる。
【0044】〔第2実施形態〕図4は本発明の第2実施
形態で、図1と同一部分には同符号を付している。顕微
鏡の光学系はモータドライバ3により、上下方向へ移動
可能なステージ1に載置された標本2を照明するため、
光源4で発生した照明光を、コレクタレンズ5、リレー
レンズ6、明るさ絞り7、視野絞り301、ハーフミラ
−302、リレーレンズ9を介して、ハーフミラ−10
に入射し、ここでの反射により照明光からの光路を下方
へ向け、さらに対物レンズ14に入射し、標本2を照明
するようにしている。標本2からの光束は再び対物レン
ズ14、ハーフミラ−10に入射し、結像レンズ15を
介して接眼レンズ16へ導かれる。
形態で、図1と同一部分には同符号を付している。顕微
鏡の光学系はモータドライバ3により、上下方向へ移動
可能なステージ1に載置された標本2を照明するため、
光源4で発生した照明光を、コレクタレンズ5、リレー
レンズ6、明るさ絞り7、視野絞り301、ハーフミラ
−302、リレーレンズ9を介して、ハーフミラ−10
に入射し、ここでの反射により照明光からの光路を下方
へ向け、さらに対物レンズ14に入射し、標本2を照明
するようにしている。標本2からの光束は再び対物レン
ズ14、ハーフミラ−10に入射し、結像レンズ15を
介して接眼レンズ16へ導かれる。
【0045】一方、指標光源303を点灯させると、ハ
ーフミラ−302の反射により指標光路を左方へ向け、
リレーレンズ9、ハーフミラ−10に入射し、ここでの
反射により指標光源からの光路を下方へ向け、さらに対
物レンズ14に入射し、標本2を照明するようにしてい
る。ステージ1が基準位置付近の時に像が投影されるよ
うに指標板304を配置し、指標板エンコーダ306を
有する指標板コントローラ305の操作により、指標板
ドライバ307を介して矢印の方向に移動可能である。
ーフミラ−302の反射により指標光路を左方へ向け、
リレーレンズ9、ハーフミラ−10に入射し、ここでの
反射により指標光源からの光路を下方へ向け、さらに対
物レンズ14に入射し、標本2を照明するようにしてい
る。ステージ1が基準位置付近の時に像が投影されるよ
うに指標板304を配置し、指標板エンコーダ306を
有する指標板コントローラ305の操作により、指標板
ドライバ307を介して矢印の方向に移動可能である。
【0046】焦準コントローラ17の操作により、信号
をCPU19へ送信し、モータドライバ3は、CPU1
9からの信号に基づいてステージ1を上下方向へ移動さ
せる。
をCPU19へ送信し、モータドライバ3は、CPU1
9からの信号に基づいてステージ1を上下方向へ移動さ
せる。
【0047】さらに、対物レンズ14と標本2との接触
防止(標本破損防止)として、上限位置設定するために
ステージ1を基準位置(ステージ1と対物レンズ14が
十分に離れた任意の位置)へ移動させるステージ基準ボ
タン20、上限位置設定するための上限位置設定ボ夕ン
22、設定された上限位置までステージ1を移動させる
上限位置確認ボタン23、ステージ1が上限位置に達し
たことを表示する表示装置24を配置されている。
防止(標本破損防止)として、上限位置設定するために
ステージ1を基準位置(ステージ1と対物レンズ14が
十分に離れた任意の位置)へ移動させるステージ基準ボ
タン20、上限位置設定するための上限位置設定ボ夕ン
22、設定された上限位置までステージ1を移動させる
上限位置確認ボタン23、ステージ1が上限位置に達し
たことを表示する表示装置24を配置されている。
【0048】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図6に示す動作手順を参照して説明する。ステップ
#1´において、ステージ基準ボタン20を押し、標本
2が載せられたステージ1を基準位置にステージ1を移
動させる。ステップ#2´において、標本2上面に指標
像のピントが合うように、指標板コン卜ローラ305の
操作により、指標板304を移動させる。ステップ#3
´において、指標板304を移動後に上限位置設定ボタ
ン22を押すと、指標板304の位置が指標板コントロ
ーラ305からCPU19に送信され、ステージ1の上
限位置を算出する。指標板304の位置より、標本2が
ない時(ステージ1上面に指標像のピントが合う位置、
この位置は標本2の厚さの影響がないので既知であ
る。)からの移動量がわかり標本2の厚さを算出するこ
とができる。標本厚さが算出されたら、この標本厚さを
基に第1の実施形態と同様にしてステージ上限位置が設
定される。
いて図6に示す動作手順を参照して説明する。ステップ
#1´において、ステージ基準ボタン20を押し、標本
2が載せられたステージ1を基準位置にステージ1を移
動させる。ステップ#2´において、標本2上面に指標
像のピントが合うように、指標板コン卜ローラ305の
操作により、指標板304を移動させる。ステップ#3
´において、指標板304を移動後に上限位置設定ボタ
ン22を押すと、指標板304の位置が指標板コントロ
ーラ305からCPU19に送信され、ステージ1の上
限位置を算出する。指標板304の位置より、標本2が
ない時(ステージ1上面に指標像のピントが合う位置、
この位置は標本2の厚さの影響がないので既知であ
る。)からの移動量がわかり標本2の厚さを算出するこ
とができる。標本厚さが算出されたら、この標本厚さを
基に第1の実施形態と同様にしてステージ上限位置が設
定される。
【0049】ステップ#4´において、上限位置確認ボ
タン23を押すと、上式で算出された上限位置にステー
ジ1が移動するようにCPU19からモータドライバ3
に信号が送られ上限位置まで達すると、表示装置24が
表示され、ステージ1は停止する。
タン23を押すと、上式で算出された上限位置にステー
ジ1が移動するようにCPU19からモータドライバ3
に信号が送られ上限位置まで達すると、表示装置24が
表示され、ステージ1は停止する。
【0050】このようにしても上述した第1実施形態と
同様な効果が得られる。
同様な効果が得られる。
【0051】〔第3実施形態〕図6は本発明の第3実施
形態で、図1と同一部分には同符号を付している。標本
2が透明な場合である。すなわち、指標光源303を点
灯させると、ハーフミラ−302の反射により指標光路
を左方へ向け、リレーレンズ9、ハーフミラ−10に入
射し、ここでの反射により指標光源303からの光路を
下方へ向け、さらに対物レンズ14に入射し、標本2を
照明するようにしている。
形態で、図1と同一部分には同符号を付している。標本
2が透明な場合である。すなわち、指標光源303を点
灯させると、ハーフミラ−302の反射により指標光路
を左方へ向け、リレーレンズ9、ハーフミラ−10に入
射し、ここでの反射により指標光源303からの光路を
下方へ向け、さらに対物レンズ14に入射し、標本2を
照明するようにしている。
【0052】ステージ1が基準位置付近の時に像が投影
されるように指標板304を配置し、指標板エンコーダ
306を有する指標板コントローラ305の操作によ
り、指標板ドライバ307を介して矢印の方向に移動可
能である。
されるように指標板304を配置し、指標板エンコーダ
306を有する指標板コントローラ305の操作によ
り、指標板ドライバ307を介して矢印の方向に移動可
能である。
【0053】そして、光源201で発生した照明光を、
コレクタレンズ202、リレーレンズ203、視野絞り
204を介して反射鏡205に入射し、ここでの反射に
より照明光からの光路を上方へ向け、さらにリレーレン
ズ206、明るさ絞り207を介してコンデンサレンズ
208に入射し、このコンデンサレンズ208より標本
2を均一に照明するようにしている。
コレクタレンズ202、リレーレンズ203、視野絞り
204を介して反射鏡205に入射し、ここでの反射に
より照明光からの光路を上方へ向け、さらにリレーレン
ズ206、明るさ絞り207を介してコンデンサレンズ
208に入射し、このコンデンサレンズ208より標本
2を均一に照明するようにしている。
【0054】標本2の上方には対物レンズ14を対向配
置し、この対物レンズ14に入射する標本からの光束
を、結像レンズ15を介して接眼レンズ16に導かれ
る。このようにしても上述した第1実施形態と同様な効
果が得られる。
置し、この対物レンズ14に入射する標本からの光束
を、結像レンズ15を介して接眼レンズ16に導かれ
る。このようにしても上述した第1実施形態と同様な効
果が得られる。
【0055】<変形例>本発明は以上述べた請求項に限
らず以下に述べる請求項も含むものである。
らず以下に述べる請求項も含むものである。
【0056】標本を載置するステージを、電動機の回転
力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント合せ
が可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、結像光
学系の光路中に移動可能に配設された視野絞りまたは指
標を、前記標本上へピント合せ可能にする移動手段と、
前記視野絞りまたは指標の移動量を検出する移動量検出
手段と、前記ステージに標本を載置しないときのステー
ジ上面を基準とし、前記標本をステージに載置したとき
の前記標本の上面に前記視野絞りまたは指標を手動で移
動させてピント合せしたときの前記移動量検出手段で検
出される検出値に基づいて前記標本の厚さを算出する標
本厚さ算出手段と、前記標本厚さ算出手段により算出し
た標本の厚さに基づいて、前記自動合焦機構による焦点
検出動作を開始するステージ位置を設定する焦点検出開
始位置設定手段とを備え、前記自動合焦機構は、ステー
ジを予め前記焦点検出開始位置設定手段により設定され
た位置に移動させた後に焦点検出動作を開始することを
特徴とする顕微鏡。
力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント合せ
が可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、結像光
学系の光路中に移動可能に配設された視野絞りまたは指
標を、前記標本上へピント合せ可能にする移動手段と、
前記視野絞りまたは指標の移動量を検出する移動量検出
手段と、前記ステージに標本を載置しないときのステー
ジ上面を基準とし、前記標本をステージに載置したとき
の前記標本の上面に前記視野絞りまたは指標を手動で移
動させてピント合せしたときの前記移動量検出手段で検
出される検出値に基づいて前記標本の厚さを算出する標
本厚さ算出手段と、前記標本厚さ算出手段により算出し
た標本の厚さに基づいて、前記自動合焦機構による焦点
検出動作を開始するステージ位置を設定する焦点検出開
始位置設定手段とを備え、前記自動合焦機構は、ステー
ジを予め前記焦点検出開始位置設定手段により設定され
た位置に移動させた後に焦点検出動作を開始することを
特徴とする顕微鏡。
【0057】この請求項によれば、ステージが予め焦点
検出開始位置に移動され、標本がピント位置付近にある
状態から焦点検出動作が開始されるので、標本厚さに関
係なく合焦時間が短縮される。
検出開始位置に移動され、標本がピント位置付近にある
状態から焦点検出動作が開始されるので、標本厚さに関
係なく合焦時間が短縮される。
【0058】前述の実施形態では、モータドライバ3と
焦準エンコーダ18を別々に構成したものをあげたが、
焦準エンコーダ18をモータドライバ3に一緒に組み込
むようにしてもよい。
焦準エンコーダ18を別々に構成したものをあげたが、
焦準エンコーダ18をモータドライバ3に一緒に組み込
むようにしてもよい。
【0059】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、簡単な操作
で標本厚さがわかり、ステージと対物レンズが十分に離
れた位置でステージの上限位置設定を行うため、標本と
対物レンズが接触するおそれがない顕微鏡を提供するこ
とができる。
で標本厚さがわかり、ステージと対物レンズが十分に離
れた位置でステージの上限位置設定を行うため、標本と
対物レンズが接触するおそれがない顕微鏡を提供するこ
とができる。
【図1】本発明による顕微鏡の第1実施形態を説明する
ための概略構成図。
ための概略構成図。
【図2】図1の実施形態の動作を説明するためのフロー
チャート。
チャート。
【図3】図1の標本厚さを測定する原理を説明するため
の図。
の図。
【図4】本発明による顕微鏡の第2実施形態を説明する
ための概略構成図。
ための概略構成図。
【図5】図4の実施形態の動作を説明するためのフロー
チャート。
チャート。
【図6】本発明による顕微鏡の第3実施形態を説明する
ための概略構成図。
ための概略構成図。
1…ステージ 2…標本 3…モータドライバ 4…光源 5…コレクタレンズ 6…リレーレンズ 7…明るさ絞り 8…視野絞り 9…リレーレンズ 10…ハーフミラ 11…視野絞りコントローラ 12…視野絞りエンコーダ 13…視野絞りドライバ 14…対物レンズ 15…結像レンズ 16…接眼レンズ 17…焦準コントローラ 18…焦準エンコーダ 19…CPU 20…ステージ基準ボタン 21…基準センサ 22…上限位置設定ボタン 23…上限位置確認ボタン 24…表示装置 25…外部コントローラ 26…記憶装置 301…視野絞り 302…ハーフミラ 303…指標光源 304…指標板 305…指標板コントローラ 306…指標板エンコーダ 307…指標板ドライバ
Claims (2)
- 【請求項1】 標本を載置するステージを、電動機の回
転力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント合
せが可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、 結像光学系の光路中に移動可能に配設された視野絞りま
たは指標を、前記標本上へピント合せ可能にする移動手
段と、 前記視野絞りまたは指標の移動量を検出する移動量検出
手段と、 前記ステージに標本を載置しないときのステージ上面を
基準とし、前記標本をステージに載置したときの前記標
本の上面に前記視野絞りまたは指標を手動で移動させて
ピント合せしたときの前記移動量検出手段で検出される
検出値に基づいて前記標本の厚さを算出する標本厚さ算
出手段と、 を具備している顕微鏡。 - 【請求項2】 標本を載置するステージを、電動機の回
転力を利用して上下動可能で、かつ前記標本のピント合
せが可能な電動焦準機構を有する顕微鏡において、 結像光学系の光路中に移動可能に配設された視野絞りま
たは指標を、前記標本上へピント合せ可能にする移動手
段と、 前記視野絞りまたは指標の移動量を検出する移動量検出
手段と、 前記ステージに標本を載置しないときのステージ上面を
基準とし、前記標本をステージに載置したときの前記標
本の上面に前記視野絞りまたは指標を移動させてピント
合せしたときの前記移動量検出手段で検出される検出値
に基づいて前記標本の厚さを算出する標本厚さ算出手段
と、 前記標本厚さ算出手段により算出した標本の厚さに基づ
いて、対物レンズと前記標本との接触を回避するための
前記ステージの移動範囲の上限位置を算出して設定する
上限位置設定手段と、 を具備している顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8726297A JPH10268203A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8726297A JPH10268203A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 顕微鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10268203A true JPH10268203A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13909870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8726297A Withdrawn JPH10268203A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10268203A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000284182A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-10-13 | Corning Inc | 自動合焦システムのための合焦用フィラメント |
US6937351B1 (en) * | 2002-11-04 | 2005-08-30 | National Semiconductor Corporation | Non-destructive method of measuring the thickness of a semiconductor wafer |
JP2008175892A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Olympus Corp | 顕微鏡装置 |
JP2009223164A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Olympus Corp | 顕微鏡画像撮影装置 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP8726297A patent/JPH10268203A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000284182A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-10-13 | Corning Inc | 自動合焦システムのための合焦用フィラメント |
US6937351B1 (en) * | 2002-11-04 | 2005-08-30 | National Semiconductor Corporation | Non-destructive method of measuring the thickness of a semiconductor wafer |
JP2008175892A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Olympus Corp | 顕微鏡装置 |
JP2009223164A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Olympus Corp | 顕微鏡画像撮影装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |