(57)【要約】【課題】  観察に適した焦準機構の駆動速度制御を実現して顕微鏡の操作性を向上させる。【解決手段】  顕微鏡１での観察対象である試料Ｓと対物レンズ１３との間の距離を調整する電動焦準機構１０を駆動して当該距離を変化させる際の当該駆動の速度を、顕微鏡１の観察光学系の焦点深度に基づいてコントローラ２が制御する。【選択図】      図１
2006208700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料と対物レンズとの間の距離を調整する焦準機構を駆動して当該距離を変化させる駆動手段と、
観察光学系の焦点深度に基づいて前記駆動の速度を制御する駆動制御手段と、
を有することを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記試料の観察倍率を変更せしめる変倍手段を更に有し、
前記駆動制御手段は、前記対物レンズの倍率と前記変倍手段の倍率とに基づいて前記速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
速度と前記変倍手段の倍率との関係を示す情報が格納されている格納手段を更に有し、
前記駆動制御手段は、前記情報において前記変倍手段の倍率に対応付けられている速度に対し、前記対物レンズの倍率に基づいた重み付けを行って得られる速度となるように前記駆動の速度を制御することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記顕微鏡装置の観察光学系に設けられている開口絞りの開口径に更に基づいて前記速度を制御することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
速度と前記変倍手段の倍率及び前記開口絞りの開口径との関係を示す情報が格納されている格納手段を更に有し、
前記駆動制御手段は、前記情報において前記変倍手段の倍率及び前記開口絞りの開口径に対応付けられている速度に対し、前記対物レンズの倍率に基づいた重み付けを行って得られる速度となるように前記駆動の速度を制御することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記駆動の速度には微動速度と粗動速度とが定義されており、
駆動制御手段は、前記微動速度を観察光学系の焦点深度に基づいて設定すると共に、前記粗動速度を前記微動速度の定数倍に設定する、
ことを特徴する請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
操作されることによって前記焦準機構の駆動の指示を取得する駆動指示取得手段を更に有し、
前記駆動制御手段は、前記駆動指示取得手段への操作量に対する前記焦準機構の駆動量を前記焦点深度に基づいて制御する、
ことを特徴とする請求項１、２、及び４のうちのいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
顕微鏡での観察対象である試料と当該顕微鏡の対物レンズとの間の距離を調整する焦準機構を駆動して当該距離を変化させる際の当該駆動の速度を、当該顕微鏡の観察光学系の焦点深度に基づいて制御することを特徴とする顕微鏡の制御方法。
【請求項９】
顕微鏡での観察対象である試料と当該顕微鏡の対物レンズとの間の距離を調整する焦準機構を駆動して当該距離を変化させる際の当該駆動の速度を、当該顕微鏡の観察光学系の焦点深度に基づいて決定する処理と、
前記焦準機構を駆動して前記距離を変化させる駆動部を制御して当該駆動の速度を前記処理によって決定された速度にさせる処理と、
をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡の技術に関し、特に、検鏡者による顕微鏡の操作の負担を軽減させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、顕微鏡観察においては、観察光学系を構成するレンズ群により、対象物である標本を拡大させた像を観察する。その際、観察像のピント合わせは、標本と対物レンズとの相対的な距離を変化させる、いわゆる焦準機構により調整している。基本的に標本と対物レンズとの距離がある一定の範囲内であればピントの合った像を得られるが、その範囲は観察光学系の拡大率により大きく異なり、拡大率が大きくなるほど狭くなる。
【０００３】
従来、顕微鏡のピント合わせは検鏡者各人の感覚によって実施されており、拡大率を大きく変化させて観察するような用途においては焦準機構の調整に熟練を要し、その制御に相当な時間が費やされていた。
【０００４】
そこで、最近では、焦準機構を電動化させてその調整を容易なものとした電動焦準装置が開発されている。
例えば特許文献１や特許文献２には、レボルバ式の対物レンズ変換機構をもつ顕微鏡において、現在観察している対物レンズの倍率に応じて焦準機構を駆動する速度を自動的に変更させるものが提案されている。これらの提案によると、対物レンズ倍率が大きいときには焦準機構の駆動速度を小さくし、対物レンズ倍率が小さいときには焦準機構の駆動速度を大きくするように設定している。これにより、検鏡者は、観察光学系の拡大率を変化させても常に同じ感覚にてピント合わせ操作をすることができる。
【０００５】
また、例えば特許文献３には、連続変倍ズーム機構と対物レンズとの組み合わせによって観察倍率が決定される顕微鏡において、上述の焦準機構の速度制御を適用したものが提案されている。
【特許文献１】特開平８−８６９６５号公報
【特許文献２】特開２００２−７２０９９号公報
【特許文献３】特開２００４−２２６８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の各提案の顕微鏡においては、焦準機構の速度は観察光学系の倍率に応じて予め設定された値に一意に決定されるため、顕微鏡操作に習熟した人や初めて顕微鏡操作をする人などといった、検鏡者の熟練度の違いによる操作感の違いを吸収することが難しかった。また、ＡＳ（開口絞り：Aperture Stop ）機構を備えた顕微鏡においては、絞り度合いによって観察光学系における焦点深度が変化するため、この変化分についても焦準機構の速度制御をする上で考慮しなければならない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、観察に適した焦準機構の駆動速度制御を実現して顕微鏡の操作性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様のひとつである顕微鏡装置は、試料と対物レンズとの間の距離を調整する焦準機構を駆動して当該距離を変化させる駆動手段と、観察光学系の焦点深度に基づいて前記駆動の速度を制御する駆動制御手段と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【０００９】
なお、上述した本発明に係る顕微鏡装置において、前記試料の観察倍率を変更せしめる変倍手段を更に有し、前記駆動制御手段は、前記対物レンズの倍率と前記変倍手段の倍率とに基づいて前記速度を制御する、ように構成してもよい。
【００１０】
なお、このとき、速度と前記変倍手段の倍率との関係を示す情報が格納されている格納手段を更に有し、前記駆動制御手段は、前記情報において前記変倍手段の倍率に対応付けられている速度に対し、前記対物レンズの倍率に基づいた重み付けを行って得られる速度となるように前記駆動の速度を制御するように構成してもよい。
【００１１】
また、このとき、前記駆動制御手段は、前記顕微鏡装置の観察光学系に設けられている開口絞りの開口径に更に基づいて前記速度を制御するように構成してもよい。
なお、このとき、速度と前記変倍手段の倍率及び前記開口絞りの開口径との関係を示す情報が格納されている格納手段を更に有し、前記駆動制御手段は、前記情報において前記変倍手段の倍率及び前記開口絞りの開口径に対応付けられている速度に対し、前記対物レンズの倍率に基づいた重み付けを行って得られる速度となるように前記駆動の速度を制御するように構成してもよい。
【００１２】
また、前述した本発明に係る顕微鏡装置において、前記駆動の速度には微動速度と粗動速度とが定義されており、駆動制御手段は、前記微動速度を観察光学系の焦点深度に基づいて設定すると共に、前記粗動速度を前記微動速度の定数倍に設定する、ように構成してもよい。
【００１３】
また、前述した本発明に係る顕微鏡装置において、操作されることによって前記焦準機構の駆動の指示を取得する駆動指示取得手段を更に有し、前記駆動制御手段は、前記駆動指示取得手段への操作量に対する前記焦準機構の駆動量を前記焦点深度に基づいて制御する、ように構成してもよい。
【００１４】
また、本発明の別の態様のひとつである顕微鏡の制御方法は、顕微鏡での観察対象である試料と当該顕微鏡の対物レンズとの間の距離を調整する焦準機構を駆動して当該距離を変化させる際の当該駆動の速度を、当該顕微鏡の観察光学系の焦点深度に基づいて制御することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【００１５】
また、本発明の更なる別の態様のひとつであるプログラムは、顕微鏡での観察対象である試料と当該顕微鏡の対物レンズとの間の距離を調整する焦準機構を駆動して当該距離を変化させる際の当該駆動の速度を、当該顕微鏡の観察光学系の焦点深度に基づいて決定する処理と、前記焦準機構を駆動して前記距離を変化させる駆動部を制御して当該駆動の速度を前記処理によって決定された速度にさせる処理と、をコンピュータに行わせるためのプログラムであり、このプログラムをコンピュータで実行することによっても、前述した課題は解決される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以上のようにすることにより、観察に適した焦準機構の駆動速度制御が実現されるので、顕微鏡の操作性が向上し、観察者はズーム倍率を気にすることなく同様の感覚にて焦準操作を行うことができるようになるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
まず、本発明の実施例１について説明する。
図１は本実施例に係る顕微鏡装置の全体構成を示している。
図１において、１は顕微鏡本体を示している。顕微鏡本体１は、制御部であるコントローラ２とケーブル４及び５によって電気的に接続されている。コントローラ２には、各種のスイッチ等が配された操作入力部３がケーブル６を介して電気的に接続されている。なお、コントローラ２には、ケーブル７を介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）８を接続することもできる。
【００１９】
顕微鏡本体１では、標本Ｓの載置される架台１１に対して支柱１２が固定されている。支柱１２には電動焦準機構１０及び電動ズーム鏡体１７が組みつけられており、電動ズーム鏡体１７に設けられている対物レンズ保持部材（不図示）には対物レンズ１３が交換可能に配置されている。すなわち、電動焦準機構１０によって、対物レンズ１３は、電動ズーム鏡体１７及び電動焦準機構１０共々、支柱１２に沿って架台１１と対向した方向へ移動自在に配されている。
【００２０】
電動焦準機構１０には、試料Ｓと対物レンズ１３との間の距離を電動で変化させる電動手段としての焦準機構ステッピングモータ１４ｂと、フォトインタラプタからなる遠方リミットセンサ１５ｃ及び近接リミットセンサ１５ｄとが固定されている。電動焦準機構１０の支柱１２に沿った上下動によって移動可能範囲の上端（遠方端）に達すると遠方リミットセンサ１５ｃがＯＮ状態となり、下端（近接端）に達すると近接リミットセンサ１５ｄがＯＮ状態となるようにこれらのセンサは配置されている。なお、電動焦準機構１０に配した焦準機構コネクタ１６ｂは焦準機構ステッピングモータ１４ｂ、遠方リミットセンサ１５ｃ、及び近接リミットセンサ１５ｄの各々と不図示のケーブルによって電気的に接続されており、コントローラ２との間でのモータ駆動信号やセンサ信号のインタフェースとなっている。
【００２１】
電動ズーム鏡体１７には、電動手段としてのズーム機構ステッピングモータ１４ａと、フォトインタラプタからなる望遠リミットセンサ１５ａ及び広角リミットセンサ１５ｂとが固定されている。ズーム機構ステッピングモータ１４ａにはズームレンズ群（不図示）がカム機構（不図示）などを介して機械的に接続されている。このズーム機構ステッピングモータ１４ａを回転させることによって試料Ｓの観察倍率が変更可能であるように電動ズーム鏡体１７は構成されている（以下、この構成を「ズーム機構」と称することとする）。
【００２２】
電動ズーム鏡体１７のズーム機構による観察倍率の制御が望遠端に達すると望遠リミットセンサ１５ａがＯＮ状態となり、広角端に達すると広角リミットセンサ１５ｂがＯＮ状態となるようにこれらのセンサは配置されている。なお、電動ズーム鏡体１７に配したズーム機構コネクタ１６ａはズーム機構ステッピングモータ１４ａ、望遠リミットセンサ１５ａ、及び広角リミットセンサ１５ｂの各々と不図示のケーブルによって電気的に接続されており、コントローラ２との間でのモータ駆動信号やセンサ信号のインタフェースとなっている。
【００２３】
電動ズーム鏡体１７の上方には、接眼レンズ１９を配置した鏡筒１８が取り外し可能に固定されている。
図２に本実施例におけるコントローラ２の概略構成を示す。
【００２４】
コントローラ２はマイクロコンピュータ２１を有している。マイクロコンピュータ２１は、図１に示した顕微鏡装置全体の制御を司るものであり、制御プログラムを格納するＲＯＭ２２、制御プログラムの変数データを確保するＲＡＭ２３、ホストインタフェースコネクタ２５ｃ、及び操作入力部インタフェースコネクタ２５ｄが各々接続されている。
【００２５】
また、マイクロコンピュータ２１には焦準部モータドライバ２４ｂが接続されており、焦準部モータドライバ２４ｂには焦準機構制御コネクタ２５ｂが接続されている。この焦準機構制御コネクタ２５ｂは、焦準機構コネクタ１６ｂとケーブル５を介して電気的に接続されている。従って、マイクロコンピュータ２１が、焦準部モータドライバ２４ｂを介して焦準機構ステッピングモータ１４ｂを駆動させることが可能であり、また、近接リミットセンサ１５ｄ及び遠方リミットセンサ１５ｃの各々からのセンサ信号を読み込むことが可能である。
【００２６】
更に、マイクロコンピュータ２１にはズーム部モータドライバ２４ａが接続されており、ズーム部モータドライバ２４ａにはズーム機構制御コネクタ２５ａが接続されている。このズーム機構制御コネクタ２５ａは、ズーム機構コネクタ１６ａとケーブル４を介して電気的に接続されている。また、マイクロコンピュータ２１が、ズーム部モータドライバ２４ａを介してズーム機構ステッピングモータ１４ａを駆動させることが可能であり、また、望遠リミットセンサ１５ａ及び広角リミットセンサ１５ｂの各々からのセンサ信号を読み込むことが可能である。
【００２７】
なお、マイクロコンピュータ２１は、ズーム機構ステッピングモータ１４ａの回転角度を示すズーム位置アドレスと、焦準機構ステッピングモータ１４ｂの回転角度を示す焦準位置アドレスとをＲＡＭ２３に格納することで、それぞれのモータの現在位置の監視ができるように構成されている。従って、マイクロコンピュータ２１は、現在のズーム位置アドレスから現在の観察倍率（ズーム倍率）を求めることができ、また、現在の焦準位置アドレスから現在の対物レンズ１３の位置を求めることができる。
【００２８】
また、マイクロコンピュータ２１には操作入力部インタフェースコネクタ２５ｄとケーブル６とを介して操作入力部３が接続される。
図３は、本実施例における操作入力部３の概略構成を示している。
【００２９】
操作入力部３は焦準機構速度重みダイアル３１、焦準遠方方向ボタン（以降、「ＦＡＲボタン」という）３２、焦準近接方向ボタン（以降、ＮＥＡＲボタンという）３３、ズーム望遠方向ボタン（以降、「ＴＥＬＥボタン」という）３４と、ズーム広角方向ボタン（以降、「ＷＩＤＥボタン」という）３５、及び焦準機構速度切り換えボタン（以降、「粗微動切り換えボタン」という）３６を有している。マイクロコンピュータ２１は、これらのボタンの操作状態と焦準機構速度重みダイアル３１の位置情報とを読み込むことが可能となっている。
【００３０】
なお、焦準機構速度重みダイアル３１は、例えば可変抵抗器における抵抗値を変化させる回転軸に取り付けられたものである。また、粗微動切り換えボタン３６は、例えば１回押下されるごとに状態の変化が生じるトグルスイッチを用いて構成されている。
【００３１】
次に図４について説明する。同図は、図２のコントローラ２のマイクロコンピュータ２１によって行われる、図１に示した顕微鏡装置の制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。なお、この制御処理は、ＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムをマイクロコンピュータ２１が実行することによって実現される。
【００３２】
まず、Ｓ１０１において顕微鏡装置に対する電源の投入が検出されるとＳ１０２に処理が進み、電動ズーム鏡体１７のズーム機構の初期化処理が行われる。
この初期化処理では、マイクロコンピュータ２１は、ズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えて電動ズーム鏡体１７のズーム機構ステッピングモータ１４ａを広角リミットセンサ１５ｂの極近傍の位置まで広角方向へ回転駆動し、その位置をズーム原点位置として、現ズーム位置アドレス「０」に設定する。
【００３３】
なお、その後、ズーム機構ステッピングモータ１４ａを駆動して、電源投入時のズーム位置まで戻す動作を行うようにしてもよい。但し、この場合には、上述のズーム原点位置をズーム位置アドレス「０」と設定した後、そこから電源投入時のズーム位置まで戻すのに用いたズーム機構ステッピングモータ１４ａ駆動信号より、電源投入時のズーム位置におけるズーム位置アドレスを算出し、算出されたアドレスを現ズーム位置アドレスを設定する。
【００３４】
ズーム機構の初期化処理が終了すると、Ｓ１０３において、粗微動切り換えボタン３６の処理が行われる。この処理の詳細は図５Ａに示されている。
図５Ａのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ１２１において、粗微動切り換えボタン３６がオンとされているか否かが判定される。ここで、粗微動切り換えボタン３６がオンとされている（判定結果がＹｅｓ）ならば、Ｓ１２２において、現在選択されている電動焦準機構１０の速度が粗動（高速モード）であることをマイクロコンピュータ２１が認識し、その後は図４の処理へ戻る。一方、粗微動切り換えボタン３６がオフとされている（判定結果がＮｏ）ならば、Ｓ１２３において、現在選択されている電動焦準機構１０の速度が微動（低速モード）であることをマイクロコンピュータ２１が認識し、その後は図４の処理へ戻る。
【００３５】
図４の説明へ戻ると、Ｓ１０４において、前述した現ズーム位置アドレスの読み込み処理が行われ、続くＳ１０５において焦準機構速度重みダイアル３１の設定値の読み込み処理が行われる。そして、続くＳ１０６において、電動焦準機構１０を駆動する速度パラメータをこれらの値に基づいて決定する処理が行われる。以下、この速度パラメータの決定手法について説明する。
【００３６】
本実施例において、電動焦準機構１０の駆動速度は観察光学系の焦点深度に基づいて決定される。なお、焦点深度は、観察光学系の倍率をＭａとすると、Ｍａと観察光学系の開口数ＮＡ（Numerical Aperture）によって決定される。また、観察光学系の倍率Ｍａは、対物レンズ１３の倍率Ｍｏと電動ズーム鏡体１７のズーム倍率Ｍｚとの積、すなわち、
Ｍａ＝Ｍｏ×Ｍｚ………（１）
で表わされる。
【００３７】
なお、観察光学系のＮＡは、対物レンズ１３のＮＡに対し、電動ズーム鏡体１７のズーム倍率値によって決定される係数を乗じた値で表される。
本実施例における電動焦準機構１０の駆動速度の代表値の例を図６に表で示す。なお、ここでは、ズーム機構のズーム全可動範囲をそのズーム倍率に応じた７つの範囲に分割してそれぞれの範囲ごとに電動焦準機構１０の駆動速度パラメータを決定する方法について示すこととする。
【００３８】
図６に示した表における駆動速度の単位は、焦準機構ステッピングモータ１４ｂに対して与える駆動信号レベルｐｐｓ（Pulse Per Second）で示しており、この数値が大きいほど速度は速くなる。なお、この表を表わしているデータはＲＯＭ２２に予め格納しておくようにする。また、この表の値は微動（低速モード）における焦準速度を示しており、粗動（高速モード）焦準速度については、本実施例においては、微動焦準速度を一律に定数倍した値とする。
【００３９】
焦点深度は、電動ズーム鏡体１７で決定されるズーム倍率を固定した状態の下で対物レンズ１３を交換すると、対物レンズ１３の倍率Ｍｏの２乗に反比例する。そこで、焦準速度重み係数Ｋf1を以下のように定める。
【００４０】
Ｋf1＝ｎ／（Ｍｏ）2 ………（２）
なお、上式においてｎは定数である。
そして、基準となる対物レンズ１３の倍率Ｍｏとその際におけるズーム倍率毎の焦準駆動速度（ここでは図６中、「焦準速度２」の列を基準とする）とを予め設定しておき、これに対し上述の（２）式で求められるＫf1の値を乗じることによって、対物レンズ１３の倍率が基準倍率から変更された場合における焦準駆動速度を算出する。
【００４１】
なお、本実施例においては、上述の（２）式に対し、Ｍｏの値として、焦準機構速度重みダイアル３１の読み出し値を代入することによって、焦準速度に任意の重みを設定して速度制御を可能にしている。具体的には、焦準機構速度重みダイアル３１の設定値に応じ、図６の表に示されている、「焦準速度１」、「焦準速度２」、「焦準速度３」の３つのズーム倍率毎の焦準駆動速度のうちのいずれかが選択され、選択された列に示されている値を用いて対物レンズ１３の倍率に応じた焦準駆動速度の算出が行われる。
【００４２】
なお、焦準機構速度重みダイアル３１は、０．５ｘ、１．０ｘ、１．５ｘというような離散的な値ではなく、連続的に可変できるように構成されている。ここで、焦準機構速度重みダイアル３１がその間の値に設定されている場合には、図６の表に示されている焦準駆動速度の間の値を例えば直線補間する等して求めるようにする。
【００４３】
なお、以上のようにして算出された微動焦準速度及びその定数倍の粗動焦準速度には、上値限及び下限値を設定することができるようになっており、算出結果がそれらの限度値を超えた場合には、その限度値を焦準速度とする。
【００４４】
図４の説明へ戻り、Ｓ１０７では、操作入力部３におけるいずれかのボタンが押されたか否かを判定する処理が行われる。ここで、いずれかのボタンが押されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、Ｓ１０８〜Ｓ１１５において、押されたボタンに応じた制御処理が行われる。なお、Ｓ１０７において、いずれのボタンも押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）は、Ｓ１１６に処理を進める。
【００４５】
Ｓ１０８〜Ｓ１１５の処理を更に説明する。
Ｓ１０８の判定処理において、ＦＡＲボタン３２が押されていたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１０９においてＦＡＲボタン処理が行われ、その後はＳ１０４へと処理を戻す。ＦＡＲボタン処理の詳細は図５Ｂに示されている。
【００４６】
図５Ｂのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ１３１において、遠方リミットセンサ１５ｃがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＦＡＲボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１３２において、前述した図４のＳ１０６の処理によって決定された焦準駆動速度パラメータと、同図のＳ１０３の処理によって認識されている電動焦準機構１０の速度の選択の状態（粗動若しくは微動）とに基づき、電動焦準機構１０の駆動速度を求めて設定する処理が行われる。
【００４７】
続いて、Ｓ１３３では、焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂを駆動させ、電動焦準機構１０の遠方方向への移動を開始させる。
その後、Ｓ１３４において、ＦＡＲボタン３２が離された（押下状態の継続を止めた）かどうかが判定され、ＦＡＲボタン３２が離されたと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１３５において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＦＡＲボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。
【００４８】
一方、Ｓ１３４において、ＦＡＲボタン３２が離されていない（押下状態が継続中）と判定したとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１３６において、遠方リミットセンサ１５ｃがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１３７において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＦＡＲボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に達していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１３４へと処理を戻し、ＦＡＲボタン３２が一旦離されるか、若しくは遠方リミットセンサ１５ｃがＯＮ状態になるまで、電動焦準機構１０の駆動が継続される。
【００４９】
以上までの処理がＦＡＲボタン処理である。
図４の説明へ戻り、Ｓ１０８の判定処理において、ＦＡＲボタン３２が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１１０に処理を進める。そして、このＳ１１０の判定処理において、ＮＥＡＲボタン３３が押されていたと判定された（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１１１においてＮＥＡＲボタン処理が行われ、その後はＳ１０４へと処理を戻す。ＮＥＡＲボタン処理の詳細は図５Ｃに示されている。
【００５０】
図５Ｃのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ１４１において、近接リミットセンサ１５ｄがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＮＥＡＲボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１４２において、前述した図４のＳ１０６の処理によって決定された焦準駆動速度パラメータと、同図のＳ１０３の処理によって認識されている電動焦準機構１０の速度の選択の状態（粗動若しくは微動）とに基づき、電動焦準機構１０の駆動速度を求めて設定する処理が行われる。
【００５１】
続いて、Ｓ１４３では、焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂを駆動させ、電動焦準機構１０の近接方向への移動を開始させる。
その後、Ｓ１４４において、ＮＥＡＲボタン３３が離された（押下状態の継続を止めた）かどうかが判定され、ＮＥＡＲボタン３３が離されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１４５において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＮＥＡＲボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。
【００５２】
一方、Ｓ１４４において、ＮＥＡＲボタン３３が離されていない（押下状態が継続中）と判定したとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１４６において、近接リミットセンサ１５ｄがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１４７において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＮＥＡＲボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１４４へと処理を戻し、ＮＥＡＲボタン３３が一旦離されるか、若しくは近接リミットセンサ１５ｄがＯＮ状態になるまで、電動焦準機構１０の駆動が継続される。
【００５３】
以上までの処理がＮＥＡＲボタン処理である。
図４の説明へ戻り、Ｓ１１０の判定処理において、ＮＥＡＲボタン３３が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１１２に処理を進める。そして、このＳ１１２の判定処理において、ＴＥＬＥボタン３４が押されていたと判定された（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１１３においてＴＥＬＥボタン処理が行われ、その後はＳ１０４へと処理を戻す。本実施例におけるＴＥＬＥボタン処理の詳細は図５Ｄに示されている。
【００５４】
図５Ｄのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ１５１において、望遠リミットセンサ１５ａがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＴＥＬＥボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１５２において、ズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａを駆動させ、当該ズーム機構の望遠方向への移動を開始させる。
【００５５】
その後、Ｓ１５３において、ＴＥＬＥボタン３４が離されたかどうか（押下状態の継続を止めたかどうか）が判定され、ＴＥＬＥボタン３４が離されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１５４においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＴＥＬＥボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。
【００５６】
一方、Ｓ１５３において、ＴＥＬＥボタン３４が離されていない（押下状態が継続中）と判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１５５において、望遠リミットセンサ１５ａがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１５６においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＴＥＬＥボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１５３へと処理を戻し、ＴＥＬＥボタン３４が一旦離されるか、若しくは望遠リミットセンサ１５ａがＯＮ状態になるまで、電動ズーム鏡体１７のズーム機構の駆動が継続される。
【００５７】
以上までの処理がＴＥＬＥボタン処理である。なお、ズーム機構の駆動を終了させるＳ１５４及びＳ１５６の処理においては、駆動開始前のズーム位置アドレスと、ズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動分に相当するズーム位置アドレスの変化分とから駆動終了時における現ズーム位置アドレスを算出しておき、その算出結果をＲＡＭ２３に格納しておくようにする。
【００５８】
図４の説明へ戻り、Ｓ１１２の判定処理において、ＴＥＬＥボタン３４が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１１４に処理を進める。そして、このＳ１１４の判定処理において、ＷＩＤＥボタン３５が押されていたと判定された（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１１５においてＷＩＤＥボタン処理が行われ、その後はＳ１０４へと処理を戻す。本実施例におけるＷＩＤＥボタン処理の詳細は図５Ｅに示されている。
【００５９】
図５Ｅのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ１６１において、広角リミットセンサ１５ｂがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＷＩＤＥボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１６２において、ズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａを駆動させ、当該ズーム機構の広角方向への移動を開始させる。
【００６０】
その後、Ｓ１６３において、ＷＩＤＥボタン３５が離された（押下状態の継続を止めた）かどうかが判定され、ＷＩＤＥボタン３５が離されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１６４においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＷＩＤＥボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。
【００６１】
一方、Ｓ１６３において、ＷＩＤＥボタン３５が離されていない（押下状態が継続中）と判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１６５において、広角リミットセンサ１５ｂがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１６６においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＷＩＤＥボタン処理を終了して図４の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１６３へと処理を戻し、ＷＩＤＥボタン３５が一旦離されるか、若しくは広角リミットセンサ１５ｂがＯＮ状態になるまで、電動ズーム鏡体１７のズーム機構の駆動が継続される。
【００６２】
以上までの処理がＷＩＤＥボタン処理である。なお、ズーム機構の駆動を終了させるＳ１６４及びＳ１６６の処理においては、駆動開始前のズーム位置アドレスと、ズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動分に相当するズーム位置アドレスの変化分とから駆動終了時における現ズーム位置アドレスを算出しておき、その算出結果をＲＡＭ２３に格納しておくようにする。
【００６３】
図４の説明へ戻り、Ｓ１１４の判定処理において、ＷＩＤＥボタン３５が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１０４へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
【００６４】
ところで、Ｓ１０７の判定処理において、操作入力部３における上述したいずれのボタンも押されていないと判定されたときは、Ｓ１１６において、粗微動切り換えボタン３６が押されてその状態に変化が生じたか否かを判定する処理が行われる。ここで、状態変化が生じたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ１１７において、粗微動切り換えボタン３６の処理が行われ、その後はＳ１０４へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。なお、このＳ１１７処理の詳細は、Ｓ１０３の処理と同様、図５Ａに示したものであるので、説明は省略する。
【００６５】
一方、Ｓ１１６の判定処理において、状態変化が生じていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、このままＳ１０４へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
【００６６】
以上の処理をマイクロコンピュータ２１が行うことによって、図１に示した顕微鏡装置の制御がコントローラ２によって行われる。
以上のように、本実施例によれば、電動焦準機構１０と電動ズーム鏡体１７のズーム変倍機構とを備えた図１の顕微鏡装置において、ズーム変倍機構と組み合わされる対物レンズ１３の倍率を目安として設定する焦準機構速度重みダイアル３１の値と、ズーム変倍機構によるズーム倍率とに基づいて電動焦準機構１０の駆動速度を決定するようにしているので、拡大倍率を頻繁に変えながら試料Ｓの観察を行う場合において、どのような拡大倍率でも同等の感覚で焦準機構の操作を行えるようになり、焦準操作におけるユーザの負担が軽減される。
【００６７】
また、焦準機構速度重みダイアル３１を調整することにより、ピント合わせに熟練した人と、苦手な人とがそれぞれ各人の好みに応じた焦準機構の操作感覚が得られるので、幅広いユーザ層に対して焦準操作感の優れた顕微鏡を提供できるようになる。
【００６８】
なお、本実施例においては、電動焦準機構１０の駆動速度は、基準となる対物レンズ倍率とその際のズーム倍率毎の焦準速度を予め設定しておき、その値に焦準速度重み係数Ｋf1を乗じて算出するようにしているが、その代わりに、焦準機構速度重みダイアル３１の値に対して観察光学系の擬似的なＮＡ及び倍率値情報を予め割り当てておき、それらの擬似的な値と各ズーム倍率との組み合わせにより算出される、合成ＮＡ及び合成倍率値に基づいて焦点深度を計算し、その定数倍を電動焦準機構１０の駆動速度とするようにしてもよい。
【００６９】
また、本実施例では、電動焦準機構１０の駆動速度は、電動ズーム鏡体１７のズーム機構による全ズーム倍率範囲を、図６の表に示すように７つの範囲に分割して設定していたが、その代わりに、ズーム位置アドレス値を引数とする関数として、連続的な値をとるような近似式を求め、この式を計算することによって電動焦準機構１０の駆動速度を算出するようにしてもよい。
【００７０】
また、本実施例においては、ズーム変倍のための手段として電動ズーム機構（電動ズーム鏡体１７）を用いているが、その代わりに、手動ズーム機構とズーム位置センシング部（例えばズーム操作ハンドルに可変抵抗を接続してその可変抵抗の変化によってズーム位置の検出を行う、若しくは、リニアセンサを用いてズームレンズ位置を計測する、などといったもの）を図１の顕微鏡装置に備える構成によっても、上述と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
また、本実施例において、操作入力部３は、単独の操作ユニットとしていたが、その代わりに、顕微鏡本体の例えば架台や支柱、あるいはズーム機構にボタン及びダイアル等の操作部を配置するようにしてもよい。
【００７２】
また、本実施例において、焦準機構駆動速度の基準となる対物レンズ倍率とその際のズーム倍率毎の焦準速度は予め設定しておくようにされていたが、その代わりに、コントローラ２の外部インタフェースからケーブル７を介して接続されるＰＣ８等から任意に設定できるようにしてもよい。
【００７３】
また、本実施例においては、電動焦準機構１０の駆動速度の粗動焦準速度は、微動焦準速度の定数倍としたが、その代わりに、所定の高速な速度に一律に固定しておくようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施例において、焦準機構速度重みダイアル３１は可変抵抗を用いて構成したが、その代わりに、ロータリーディップスイッチを用いて構成するようにしてもよい。
【実施例２】
【００７５】
次に、本発明の実施例２について説明する。
本実施例の特徴は、電動ズーム鏡体１７に電動ＡＳ（開口絞り）機構を追加し、ＡＳの開放度合いによって変化する観察光学系の焦点深度を考慮した電動焦準機構１０の速度制御を行うところにある。
【００７６】
本実施例において、実施例１と同様の構成のものには同符号を付けて表示することとし、それらについての詳細な説明は省略する。
図７は本実施例に係る顕微鏡装置の全体構成を示している。
【００７７】
図７の顕微鏡装置は、図１に示した実施例１に係るものにおける電動ズーム機構１７に、ＡＳ機構の電動手段としてのＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃと、フォトインタラプタからなるＣＬＯＳＥリミットセンサ１５ｅが追加されて構成されている。
【００７８】
ＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃには羽絞り（不図示）が歯車（不図示）を介して機械的に接続されており、ＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃを回転制御することにより、羽絞りの開口径が変化するように構成されている（以下、この構成を「ＡＳ機構」と称することとする）。
【００７９】
ＣＬＯＳＥリミットセンサ１５ｅは、この羽絞りの開口径を制御して最小径まで達するとＯＮ状態となるように構成されている。ここで、ＡＳ機構が最小径となるように駆動する方向をＣＬＯＳＥ方向と呼び、反対に最大径となるように駆動する方向をＯＰＥＮ方向と呼ぶこととする。
【００８０】
なお、電動ズーム鏡体１７に配したズーム機構コネクタ１６ａは、ズーム機構ステッピングモータ１４ａ、望遠リミットセンサ１５ａ、広角リミットセンサ１５ｂ、ＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃ、及びＣＬＯＳＥリミットセンサ１５ｅの各々と不図示のケーブルによって電気的に接続されており、コントローラ２との間でのモータ駆動信号やセンサ信号のインタフェースとなっている。
【００８１】
また、電動ズーム鏡体１７の上方には、投光管１０１と、光源となるランプハウス１０２とが配されており、いわゆる落射観察系が構築されている。ランプハウス１０２の像は、前述の羽絞り上に焦点を結ぶようにランプハウス１０２が配置されており、羽絞りの開口径によってＡＳ調整が可能なように構成されている。
【００８２】
更に、投光管１０１の上方には、接眼レンズ１９が配置されている鏡筒１８が固定されている。なお、この鏡筒１８取り外しが可能である。
図８に本実施例におけるコントローラ２の概略構成を示す。
【００８３】
図８のコントローラ２は、図２に示した実施例１に係るものに追加して、ＡＳ部モータドライバ２４ｃ及びＤＩＰＳＷ２６がマイクロコンピュータ２１に接続されて構成されている。
【００８４】
ＡＳ部モータドライバ２４ｃにはズーム機構制御コネクタ２５ａが接続されており、更にズーム機構コネクタ１６ａとケーブル４によって電気的に接続されている。従って、マイクロコンピュータ２１が、ＡＳ部モータドライバ２４ｃを介してＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃを駆動させることが可能であり、また、ＣＬＯＳＥリミットセンサ１５ｅからのセンサ信号を読み込むことが可能である。
【００８５】
なお、マイクロコンピュータ２１は、ＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃの回転角度を示すＡＳ位置アドレス、ズーム機構ステッピングモータ１４ａの回転角度を示すズーム位置アドレス、及び、焦準機構ステッピングモータ１４ｂの回転角度を示す焦準位置アドレスをＲＡＭ２３に格納することで、それぞれのモータの現在位置の監視ができるように構成されている。また、マイクロコンピュータ２１は、現在のＡＳ位置アドレスから羽絞りの開口径を求めることができ、また、現在のズーム位置アドレスから現在の観察倍率（ズーム倍率）を求めることができ、更に、現在の焦準位置アドレスから現在の対物レンズ１３の位置を求めることができる。
【００８６】
また、マイクロコンピュータ２１にはケーブル６を介して操作入力部３が接続されている。
図９は本実施例における操作入力部３の概略構成を示している。
【００８７】
図９の操作入力部３は、図３に示した実施例１に係るものに追加して、ＡＳ設定ダイアル３７が備えられている。ＡＳ設定ダイアル３７は、例えば可変抵抗器における抵抗値を変化させる回転軸に取り付けられたものであり、その抵抗値に基づいてＡＳ設定ダイアル３７の設定値を検出してコントローラ２へ通知するように構成されている。
【００８８】
次に図１０について説明する。同図は、図８のコントローラ２のマイクロコンピュータ２１によって行われる、図７に示した顕微鏡装置の制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。なお、この制御処理は、ＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムをマイクロコンピュータ２１が実行することによって実現される。
【００８９】
まず、Ｓ２０１において顕微鏡装置に対する電源の投入が検出されると、Ｓ２０２において、コントローラ２に配置されているＤＩＰＳＷ２６の設定値を読み込む処理が行われる。このＤＩＰＳＷ２６に対して予めなされている設定により、電動ズーム鏡体１７に組み合わされている対物レンズ１３の種類（及び必要に応じてＡＳ機構との連動の可否）を示す情報が示されている。
【００９０】
続くＳ２０３では電動ズーム鏡体１７のズーム機構の初期化処理が行われる。
この初期化処理では、マイクロコンピュータ２１は、ズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えて電動ズーム鏡体１７のズーム機構ステッピングモータ１４ａを広角リミットセンサ１５ｂの極近傍の位置まで広角方向へ回転駆動させ、その位置をズーム原点位置として、現ズーム位置アドレス「０」に設定する。
【００９１】
なお、その後、ズーム機構ステッピングモータ１４ａを駆動させて、電源投入時のズーム位置まで戻す動作を行うようにしてもよい。但し、この場合には、上述のズーム原点位置をズーム位置アドレス「０」と設定した後、そこから電源投入時のズーム位置まで戻すのに用いたズーム機構ステッピングモータ１４ａ駆動信号より、電源投入時のズーム位置におけるズーム位置アドレスを算出し、算出されたアドレスを現ズーム位置アドレスとして設定する。
【００９２】
ズーム機構の初期化処理が終了すると、Ｓ２０４において、ＡＳ機構の初期化処理が行われる。この処理の詳細は図１１Ａに示されている。
図１１Ａのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ２２１において、ＡＳ機構の原点出し処理、すなわち、ＡＳ部モータドライバ２４ｃに指示を与えてＡＳ機構のＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃをＣＬＯＳＥリミットセンサ１５ｅの極近傍の位置までＣＬＯＳＥ方向へ回転駆動させ、その位置をＡＳ原点位置として、現ＡＳ位置アドレス「０」として設定する処理が行われる。
【００９３】
続くＳ２２２では、ＡＳ設定ダイアル３７の設定値を読み込む処理が行われる。ここで、ＡＳ設定ダイアル３７の設定値と現ズーム位置アドレスとを参照し、これらに加え、図１０のＳ２０２の処理によって読み込まれているＤＩＰＳＷ２６の設定値に基づいて判別される対物レンズ１３の種別より、ＡＳ設定値を算出する。
【００９４】
ＡＳ設定値とは、ＡＳ機構を制御してＡＳ設定ダイアル３７によって指示された開口径とするためのＡＳ位置アドレスである。ＡＳ設定値は、対物レンズ１３とズーム機構のズームレンズ群によって形成される瞳径を基準とし、前述のＡＳ機構の羽絞り開口径をその瞳径の何％にするかがＡＳ設定ダイアル３７で指定されることによって決定される。ここで、瞳径は対物レンズ１３の種類やズーム機構のズーム倍率によって変動するものであるので、この瞳径の変動の情報は、予めコントローラ２内のＲＯＭ２２に格納しておくようにし、ＡＳ設定値はこの情報に基づいて算出する。
【００９５】
Ｓ２２３では、このようにして算出されたＡＳ設定値が現ＡＳ位置アドレスと異なるか否かを判定する処理が行われる。ここで、この両者が一致しているとき（判定結果がＮｏのとき）には、このまま図１０の処理へ戻る。一方、この両者が異なるとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２２４において、ＡＳ機構位置指定駆動処理、すなわち、ＡＳ部モータドライバ２４ｃに指示を与えてＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に近づく方向にＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃを駆動させる処理が開始され、現ＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に一致したときに、Ｓ２２５において、このＡＳ機構位置指定駆動処理を終了させ、その後は図１０の処理へ戻る。
【００９６】
以上までの処理がＡＳ機構の初期化処理である。
図１０の説明へ戻り、ＡＳ機構の初期化処理が終了すると、Ｓ２０５において、粗微動切り換えボタン３６の処理が行われる。この処理の詳細は図５Ａに示した実施例１におけるものと同様のものであるので、説明は省略する。
【００９７】
その後、Ｓ２０６では、前述した現ズーム位置アドレスの読み込み処理が行われ、続くＳ２０７では前述したＡＳ位置アドレスの読み込み処理が行われ、更に続くＳ２０８では焦準機構速度重みダイアル３１の設定値の読み込み処理が行われる。そして、Ｓ２０９において、電動焦準機構１０を駆動する速度パラメータをこれらの値に基づいて決定する処理が行われる。以下、この速度パラメータの決定手法について説明する。
【００９８】
本実施例において、電動焦準機構１０の駆動速度は観察光学系の焦点深度に基づいて決定される。
焦点深度は、観察光学系の倍率をＭａとすると、Ｍａと観察光学系の開口数ＮＡによって決定される。また、観察光学系の倍率Ｍａは、対物レンズ１３の倍率Ｍｏと電動ズーム鏡体１７のズーム倍率Ｍｚとの積、すなわち、
Ｍａ＝Ｍｏ×Ｍｚ………（３）
で表わされる。ここまでは実施例１と同様である。
【００９９】
本実施例において、観察光学系のＮＡは、対物レンズ１３のＮＡと電動ズーム鏡体１７のズーム倍率値とに加えてＡＳ機構のＡＳ開口径に基づいて決定され、ＡＳ開口径が大きくなるに従ってその値は減少していく。
【０１００】
本実施例における電動焦準機構１０の駆動速度の代表値の例を図１２に表で示す。なお、ここでは、ズーム機構のズーム全可動範囲をそのズーム倍率に応じた７つの範囲に分割してそれぞれの範囲ごとに電動焦準機構１０の駆動速度パラメータを決定する方法について示すこととする。
【０１０１】
図１２に示した表における駆動速度の単位は、焦準機構ステッピングモータ１４ｂに対して与える駆動信号レベルｐｐｓ（Pulse Per Second）で示しており、この数値が大きいほど速度は速くなる。なお、この表を表わしているデータはＲＯＭ２２に予め格納しておくようにする。また、この表の値は微動（低速モード）における焦準速度を示しており、粗動（高速モード）焦準速度については、本実施例においては、微動焦準速度を一律に定数倍した値とする。
【０１０２】
焦点深度は、電動ズーム鏡体１７で決定されるズーム倍率を固定した状態の下で対物レンズ１３を交換すると、対物レンズ１３の倍率Ｍｏの２乗に反比例する。そこで、焦準速度重み係数Ｋf1を以下のように定める。
【０１０３】
Ｋf1＝ｎ／（Ｍｏ）2 ………（４）
なお、上式においてｎは定数である。
また、焦点深度は、観察光学系の倍率を固定した状態の下でＡＳ開口径を変化させると、前述の瞳径に対するＡＳ開口径の割合（この割合を「ＡＳ開口率」と称することとする）にほぼ比例して変化する。その比例係数をＫｓとすると、焦点深度は、下記の式で表わすことができる。
【０１０４】
焦点深度＝Ｋｓ×１／（ＡＳ開口率）×（ＡＳ開口率１００％での焦点深度）＋ｂ
………（５）
なお、上式においてｂは定数である。
【０１０５】
そして、基準となる対物レンズ１３の倍率Ｍｏとその際におけるズーム倍率毎の焦準駆動速度（ここでは図１２中、「焦準速度３」の列を基準とする）とを予め設定しておき、これに対し、上述の（４）式で求められるＫf1の値と、上記の｛Ｋｓ×１／（ＡＳ開口率）｝とを乗じることによって、対物レンズ１３の倍率が基準倍率から変更され且つＡＳ開口率が変更された場合における焦準駆動速度を算出する。
【０１０６】
なお、本実施例は、上述の（４）式に対し、Ｍｏの値として、焦準機構速度重みダイアル３１の読み出し値を代入することによって、焦準速度に任意の重みを設定して速度制御を可能なものとする。焦準機構速度重みダイアル３１は、０．５ｘ、１．０ｘ、１．５ｘというような離散的な値ではなく、連続的に可変できるように構成されている。なお、図１２に例示した表は、焦準機構速度重みダイアル３１が１．０ｘに設定されている場合における焦準駆動速度を表わしている。
【０１０７】
なお、以上のようにして算出された微動焦準速度及びその定数倍の粗動焦準速度には、上値限及び下限値を設定することができるようになっており、算出結果がそれらの限度値を超えた場合には、その限度値を焦準速度とする。
【０１０８】
図１０の説明へ戻り、Ｓ２１０では、操作入力部３におけるいずれかのボタンが押されたか否かを判定する処理が行われる。ここで、いずれかのボタンが押されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、Ｓ２１１においてボタン処理が行われ、その後はＳ２０６へと処理を戻す。ボタン処理の詳細は図１１Ｂに示されている。
【０１０９】
図１１Ｂのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ２３１において、ＦＡＲボタン３２が押されていたか否かが判定され、ＦＡＲボタン３２が押されていたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２３２においてＦＡＲボタン処理が行われ、その後は図１０の処理へ戻る。ＦＡＲボタン処理の詳細は図５Ｂに示した実施例１におけるものと同様のものであるので、説明は省略する。
【０１１０】
一方、Ｓ２３１の判定処理において、ＦＡＲボタン３２が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２３３において、ＮＥＡＲボタン３３が押されていたか否かが判定され、ＮＥＡＲボタン３３が押されていたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２３４においてＮＥＡＲボタン処理が行われ、その後は図１０の処理へ戻る。ＮＥＡＲボタン処理の詳細は図５Ｃに示した実施例１におけるものと同様のものであるので、説明は省略する。
【０１１１】
一方、Ｓ２３３の判定処理において、ＮＥＡＲボタン３３が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２３５において、ＴＥＬＥボタン３４が押されていたか否かが判定され、ＴＥＬＥボタン３４が押されていたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２３６においてＴＥＬＥボタン処理が行われ、その後は図１０の処理へ戻る。本実施例におけるＴＥＬＥボタン処理の詳細は図１１Ｃに示されている。
【０１１２】
図１１Ｃのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ２４１において、望遠リミットセンサ１５ａがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＴＥＬＥボタン処理を終了して図１１Ｂの処理（すなわち図１０の処理）へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２４２において、ズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａを駆動させ、当該ズーム機構の望遠方向への移動を開始させる。
【０１１３】
その後、Ｓ２４３において、ＴＥＬＥボタン３４が離されたかどうか（押下状態の継続を止めたかどうか）が判定され、ＴＥＬＥボタン３４が離されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２４４においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はＳ２４７に処理を進める。
【０１１４】
一方、Ｓ２４３において、ＴＥＬＥボタン３４が離されていない（押下状態が継続中）と判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２４５において、望遠リミットセンサ１５ａがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２４６においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はＳ２４７に処理を進める。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２４３へと処理を戻し、ＴＥＬＥボタン３４が一旦離されるか、若しくは望遠リミットセンサ１５ａがＯＮ状態になるまで、電動ズーム鏡体１７のズーム機構の駆動が継続される。
【０１１５】
なお、ズーム機構の駆動を終了させる上述したＳ２４４及びＳ２４６の処理においては、駆動開始前のズーム位置アドレスと、ズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動分に相当するズーム位置アドレスの変化分とから駆動終了時における現ズーム位置アドレスを算出しておき、その算出結果をＲＡＭ２３に格納しておくようにする。
【０１１６】
Ｓ２４７では、ズーム機構の駆動終了時におけるズーム位置アドレスよりＡＳ設定値を算出し、算出されたＡＳ設定値が現ＡＳ位置アドレスと異なるか否かを判定する処理が行われる。ここで、この両者が一致しているとき（判定結果がＮｏのとき）には、このまま図１１Ｂの処理（すなわち図１０の処理）へ戻る。一方、この両者が異なるとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２４８において、ＡＳ機構位置指定駆動処理、すなわち、ＡＳ部モータドライバ２４ｃに指示を与えてＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に近づく方向にＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃを駆動させる処理が開始され、現ＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に一致したときに、Ｓ２４９において、このＡＳ機構位置指定駆動処理を終了させ、その後は図１１Ｂの処理（すなわち図１０の処理）へ戻る。
【０１１７】
以上までの処理がＴＥＬＥボタン処理である。
図１１Ｂの説明へ戻り、Ｓ２３５の判定処理において、ＴＥＬＥボタン３４が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２３７において、ＷＩＤＥボタン３５が押されていたか否かが判定され、ＷＩＤＥボタン３５が押されていたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２３８においてＷＩＤＥボタン処理が行われ、その後は図１０の処理へ戻る。本実施例におけるＷＩＤＥボタン処理の詳細は図１１Ｄに示されている。
【０１１８】
図１１Ｄのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ２５１において、広角リミットセンサ１５ｂがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＷＩＤＥボタン処理を終了して図１１Ｂの処理（すなわち図１０の処理）へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２５２において、ズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａを駆動させ、当該ズーム機構の広角方向への移動を開始させる。
【０１１９】
その後、Ｓ２５３において、ＷＩＤＥボタン３５が離されたかどうか（押下状態の継続を止めたすどうか）が判定され、ＷＩＤＥボタン３５が離されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２５４においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はＳ２５７に処理を進める。
【０１２０】
一方、Ｓ２５３において、ＷＩＤＥボタン３５が離されていない（押下状態が継続中）と判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２５５において、広角リミットセンサ１５ｂがＯＮ状態となる位置に電動ズーム鏡体１７のズーム機構が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２５６においてズーム部モータドライバ２４ａに指示を与えてズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動を終了させる処理が行われ、その後はＳ２５７に処理を進める。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２５３へと処理を戻し、ＷＩＤＥボタン３５が一旦離されるか、若しくは広角リミットセンサ１５ｂがＯＮ状態になるまで、電動ズーム鏡体１７のズーム機構の駆動が継続される。
【０１２１】
なお、ズーム機構の駆動を終了させるＳ２５４及びＳ２５６の処理においては、駆動開始前のズーム位置アドレスと、ズーム機構ステッピングモータ１４ａの駆動分に相当するズーム位置アドレスの変化分とから駆動終了時における現ズーム位置アドレスを算出しておき、その算出結果をＲＡＭ２３に格納しておくようにする。
【０１２２】
Ｓ２５７では、ズーム機構の駆動終了時におけるズーム位置アドレスよりＡＳ設定値を算出し、算出されたＡＳ設定値が現ＡＳ位置アドレスと異なるか否かを判定する処理が行われる。ここで、この両者が一致しているとき（判定結果がＮｏのとき）には、このまま図１１Ｂの処理（すなわち図１０の処理）へ戻る。一方、この両者が異なるとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２５８において、ＡＳ機構位置指定駆動処理、すなわち、ＡＳ部モータドライバ２４ｃに指示を与えてＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に近づく方向にＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃを駆動させる処理が開始され、現ＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に一致したときに、Ｓ２５９において、このＡＳ機構位置指定駆動処理を終了させ、その後は図１１Ｂの処理（すなわち図１０の処理）へ戻る。
【０１２３】
以上までの処理がＷＩＤＥボタン処理である。
図１１Ｂの説明へ戻り、Ｓ２３７の判定処理において、ＷＩＤＥボタン３５が押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、図１０の処理へ戻る。
【０１２４】
以上までの処理が、図１１Ｂに示されているボタン処理の処理内容である。
図１０の説明へ戻り、Ｓ２１０の判定処理において、操作入力部３における上述したいずれのボタンも押されていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ２１２において、ＡＳ設定ダイアル３７が操作されたか否かを判定する処理が行われる。ここで、ＡＳ設定ダイアル３７が操作されたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、Ｓ２１３においてＡＳ駆動処理が行われ、その後はＳ２０６へと処理を戻す。ＡＳ駆動処理の詳細は図１１Ｅに示されている。
【０１２５】
図１１Ｅのフローチャートを説明すると、まず、Ｓ２６１において、ＡＳ設定ダイアル３７の設定値を読み込む処理が行われる。ここで、このＡＳ設定ダイアル３７の設定値と現ズーム位置アドレスとを参照し、これらに加え、図１０のＳ２０２の処理によって読み込まれているＤＩＰＳＷ２６の設定値に基づいて判別される対物レンズ１３の種別より、ＡＳ設定値を算出する。
【０１２６】
Ｓ２６２では、算出されたＡＳ設定値が現ＡＳ位置アドレスと異なるか否かを判定する処理が行われる。ここで、この両者が一致しているとき（判定結果がＮｏのとき）には、このまま図１０の処理へ戻る。一方、この両者が異なるとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２６３において、ＡＳ機構位置指定駆動処理、すなわち、ＡＳ部モータドライバ２４ｃに指示を与えてＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に近づく方向にＡＳ機構ステッピングモータ１４ｃを駆動させる処理が開始され、現ＡＳ位置アドレスがＡＳ設定値に一致したときに、Ｓ２６４において、このＡＳ機構位置指定駆動処理を終了させ、その後は図１０の処理へ戻る。
【０１２７】
以上までの処理がＡＳ駆動処理である。
図１０の説明へ戻り、Ｓ２１２の判定処理において、ＡＳ設定ダイアル３７が操作されていないと判定されたときは、Ｓ２１４において、粗微動切り換えボタン３６が押されてその状態に変化が生じたか否かを判定する処理が行われる。ここで、状態変化が生じたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２１５において、粗微動切り換えボタン３６の処理が行われ、その後はＳ２０６へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。なお、このＳ１１７処理の詳細は、Ｓ２０５の処理と同様、図５Ａに示したものであるので、説明は省略する。
【０１２８】
一方、Ｓ２１４の判定処理において、状態変化が生じていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、このままＳ２０６へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
【０１２９】
以上の処理をマイクロコンピュータ２１が行うことによって、図７に示した顕微鏡装置の制御が図８に示したコントローラ２によって行われる。
以上のように、本実施例によれば、電動焦準機構１０と電動ズーム鏡体１７のズーム変倍機構と電動のＡＳ機構とを備えた図７の顕微鏡装置において、ズーム変倍機構と組み合わされる対物レンズ１３の倍率を目安として設定する焦準機構速度重みダイアル３１の値と、ズーム変倍機構によるズーム倍率と、電動ＡＳ機構のＡＳ開口径がズーム変倍機構と対物レンズ１３とに応じたＡＳ開口率として設定されるＡＳ設定ダイアル３７の値とに基づいて電動焦準機構１０の駆動速度を決定するようにしているので、拡大倍率を頻繁に変えながら試料Ｓの観察を行う場合において、どのような拡大倍率でもＡＳ開口径が適切な開口率に制御され、また、どのような拡大倍率でも同等の感覚で焦準機構の操作を行えるようになる。従って、ＡＳ操作及び焦準操作におけるユーザの負担が軽減される。
【０１３０】
なお、本実施例においては、電動焦準機構１０の駆動速度は、基準となる対物レンズ倍率とその際のズーム倍率毎の焦準速度を予め設定しておき、その値に焦準速度重み係数Ｋf1と前述した｛Ｋｓ×１／（ＡＳ開口率）｝とを乗じて算出するようにしているが、その代わりに、焦準機構速度重みダイアル３１の値に対して観察光学系の擬似的なＮＡ及び倍率値情報を予め割り当てておき、それらの擬似的な値と各ズーム倍率との組み合わせにより算出される合成ＮＡに前述のＡＳ開口率を加味した合成ＮＡ’と合成倍率値とに基づいて焦点深度を計算し、その定数倍を電動焦準機構１０の駆動速度とするようにしてもよい。
【０１３１】
また、本実施例において、ズーム変倍機構のズーム倍率に対するＡＳ設定値を、当該ズーム倍率のある範囲内において一定の値をとるものとし、当該ズーム倍率とＡＳ設定値との対応関係を示すテーブルを予め作成しておいてＲＯＭ２２に格納しておき、このテーブルを参照することによってマイクロコンピュータ２１がズーム変倍機構のズーム倍率に対するＡＳ設定値を得るようにしてもよい。
【０１３２】
また、本実施例においては、マイクロコンピュータ２１は対物レンズ１３の種別をコントローラ２のＤＩＰＳＷ２６の設定から得るようにしているが、その代わりに、電動ズーム鏡体１７に対物レンズ１３の種別を検出する検出部を設け、その検出部から出力される検出結果をマイクロコンピュータ２１が受信することによって、マイクロコンピュータ２１が対物レンズ１３の種別を得るようにしてもよい。
【０１３３】
また、本実施例では、電動焦準機構１０の駆動速度は、電動ズーム鏡体１７のズーム機構による全ズーム倍率範囲を、図１２の表に示すように７つの範囲に分割して設定していたが、その代わりに、ズーム位置アドレス値を引数とする関数として、連続的な値をとるような近似式を求め、この式を計算することによって電動焦準機構１０の駆動速度を算出するようにしてもよい。
【０１３４】
また、本実施例においては、ズーム変倍のための手段として電動ズーム機構（電動ズーム鏡体１７）を用いているが、その代わりに、手動ズーム機構とズーム位置センシング部（例えばズーム操作ハンドルに可変抵抗を接続してその可変抵抗の変化によってズーム位置の検出を行う、若しくは、リニアセンサを用いてズームレンズ位置を計測する、などといったもの）を図７の顕微鏡装置に備える構成によっても、上述と同様の効果を得ることができる。
【０１３５】
また、本実施例において、操作入力部３は、単独の操作ユニットとしていたが、その代わりに、顕微鏡本体の例えば架台や支柱、あるいはズーム機構にボタン及びダイアル等の操作部を配置するようにしてもよい。
【０１３６】
また、本実施例において、焦準機構駆動速度の基準となる対物レンズ倍率とその際のズーム倍率毎の焦準速度は予め設定しておくようにされていたが、その代わりに、コントローラ２の外部インタフェースからケーブル７を介して接続されるＰＣ８等から任意に設定できるようにしてもよい。
【０１３７】
また、本実施例においては、電動焦準機構１０の駆動速度の粗動焦準速度は、微動焦準速度の定数倍としたが、その代わりに、所定の高速な速度に一律に固定しておくようにしてもよい。
【０１３８】
また、本実施例において、焦準機構速度重みダイアル３１は可変抵抗を用いて構成したが、その代わりに、ロータリーディップスイッチを用いて構成するようにしてもよい。
【実施例３】
【０１３９】
次に、本発明の実施例３について説明する。
本実施例の特徴は、コントローラ２に接続される操作入力部３に対する焦準機構駆動指示の操作を、ボタンではなく、ＪＯＧエンコーダによって行うようにした点である。
【０１４０】
本実施例において、実施例１若しくは実施例２と同様の構成のものには同符号を付けて表示することとし、それらについての詳細な説明は省略する。また、本実施例に係る顕微鏡装置の全体構成は、図７に示した実施例２におけるものと同様であるので、その説明は省略する。
【０１４１】
図１３にコントローラ２の概略構成を示す。
図１３のコントローラ２は、図８に示した実施例２に係るものに追加して、デコーダ２７がマイクロコンピュータ２１に接続され、更にデコーダ２７が操作入力部インタフェースコネクタ２５ｄに接続されている。従って、マイクロコンピュータ２１は、操作入力部３に配置されているＪＯＧエンコーダ３８（後述）からの回転出力信号を数値として認識できるようになっている。
【０１４２】
また、マイクロコンピュータ２１にはケーブル６を介して操作入力部３が接続されている。
図１４は本実施例における操作入力部３の概略構成を示している。
【０１４３】
図１４の操作入力部３は、図９に示した実施例２に係るものに追加して、ＪＯＧエンコーダ３８が備えられている。ＪＯＧエンコーダ３８は、回転操作をすることによって焦準部の動作指示を行うことができるように構成されている。
【０１４４】
次に図１５について説明する。同図は、図８のコントローラ２のマイクロコンピュータ２１によって行われる、図７に示した顕微鏡装置の制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。なお、この制御処理は、ＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムをマイクロコンピュータ２１が実行することによって実現される。
【０１４５】
図１５におけるＳ３０１からＳ３０８にかけての処理は、図１０に示した実施例２に係る制御処理におけるＳ２０１からＳ２０８にかけての処理と同様のものであるので、これらの処理についての詳細な説明は省略する。
【０１４６】
Ｓ３０９では、電動焦準機構１０を駆動する駆動量パラメータをこれらの値に基づいて決定する処理が行われる。以下、この駆動量パラメータの決定手法について説明する。
本実施例においては、ＪＯＧエンコーダ３８を一回転させるとデコーダ２７が１０００パルス分の信号を発生し、マイクロコンピュータ２１ではその信号のパルス数を検知可能であるものとする。そして、このＳ３０９の処理では、ＪＯＧエンコーダ３８への操作量に対する電動焦準機構１０の駆動量を決定する。
【０１４７】
本実施例においては、ＪＯＧエンコーダ３８への一回転の操作に対する電動焦準機構１０の駆動量を、観察光学系の焦点深度に基づいて決定する。
焦点深度は、観察光学系の倍率をＭａとすると、Ｍａと観察光学系の開口数ＮＡによって決定される。また、観察光学系の倍率Ｍａは、対物レンズ１３の倍率Ｍｏと電動ズーム鏡体１７のズーム倍率Ｍｚとの積、すなわち、
Ｍａ＝Ｍｏ×Ｍｚ………（６）
で表わされる。
【０１４８】
また、観察光学系のＮＡは、対物レンズ１３のＮＡと電動ズーム鏡体１７のズーム倍率値とに加えてＡＳ機構のＡＳ開口径に基づいて決定され、ＡＳ開口径が大きくなるに従ってその値は減少していく。
【０１４９】
本実施例における電動焦準機構１０の駆動量の代表値の例を図１６に表で示す。なお、ここでは、ズーム機構のズーム全可動範囲をそのズーム倍率に応じた７つの範囲に分割してそれぞれの範囲ごとに電動焦準機構１０の駆動量パラメータを決定する方法について示すこととする。
【０１５０】
図１６に示した表における駆動量の単位は、焦準機構ステッピングモータ１４ｂに対して与える駆動信号のパルス数（Pulse ）で示しており、この数値が大きいほどＪＯＧエンコーダ３８の回転量に対する駆動量は大きくなる。なお、この表を表わしているデータはＲＯＭ２２に予め格納しておくようにする。また、この表の値は微動（低速モード）における焦準駆動量を示しており、粗動（高速モード）焦準速度については、本実施例においては、微動焦準駆動量を一律に定数倍した値とする。
【０１５１】
焦点深度は、電動ズーム鏡体１７で決定されるズーム倍率を固定した状態の下で対物レンズ１３を交換すると、対物レンズ１３の倍率Ｍｏの２乗に反比例する。そこで、焦準駆動量重み係数Ｋf2を以下のように定める。
【０１５２】
Ｋf2＝ｎ／（Ｍｏ）2 ………（７）
なお、上式においてｎは定数である。
また、焦点深度は、観察光学系の倍率を固定した状態の下でＡＳ開口径を変化させると、前述の瞳径に対するＡＳ開口径の割合（この割合を「ＡＳ開口率」と称することとする）にほぼ比例して変化する。その比例係数をＫｓとすると、焦点深度は、下記の式で表わすことができる。
焦点深度＝Ｋｓ×｛１／（ＡＳ開口率）｝×（ＡＳ開口率１００％での焦点深度）＋ｂ
……（８）
なお、上式においてｂは定数である。
【０１５３】
そして、基準となる対物レンズ１３の倍率Ｍｏとその際におけるズーム倍率毎の焦準駆動量（ここでは図１６中、「焦準駆動量３」の列を基準とする）とを予め設定しておき、これに対し、上述の（７）式で求められるＫf2の値と、上記の｛Ｋｓ×（１／ＡＳ開口率）｝とを乗じることによって、対物レンズ１３の倍率が基準倍率から変更され且つＡＳ開口率が変更された場合における焦準駆動量を算出する。
【０１５４】
なお、本実施例は、上述の（７）式に対し、Ｍｏの値として、焦準機構速度重みダイアル３１の読み出し値を代入することによって、ＪＯＧエンコーダ３８の回転量に対する焦準駆動量に任意の重みを設定して当該焦準駆動量の制御を可能なものとする。焦準機構速度重みダイアル３１は、０．５ｘ、１．０ｘ、１．５ｘというような離散的な値ではなく、連続的に可変できるように構成されている。なお、図１６に例示した表は、焦準機構速度重みダイアル３１が１．０ｘに設定されている場合における焦準駆動量を表わしている。
【０１５５】
なお、以上のようにして算出された微動焦準駆動量及びその定数倍の粗動焦準駆動量には、上値限及び下限値を設定することができるようになっており、算出結果がそれらの限度値を超えた場合には、その限度値を焦準駆動量とする。
【０１５６】
図１５の説明へ戻り、Ｓ３１０では、操作入力部３のＪＯＧエンコーダ３８に対する回転操作がなされたか否かをデコーダ２７から出力される信号に基づいて判定する処理が行われる。ここで、当該回転操作がなされたと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、Ｓ３１１においてＪＯＧ駆動処理が行われ、その後はＳ３０６へと処理を戻す。ＪＯＧ駆動処理の詳細は図１７に示されている。
【０１５７】
図１７のフローチャートを説明すると、まず、Ｓ３２１において、ＪＯＧ工ンコーダ３８の工ンコーダ出力をコントローラ２中のデコーダ２７がデコードして得られたデータを読み込んでこのデータからＪＯＧエンコーダ３８の操作量と操作方向とを判別し、その操作方向が電動焦準機構１０の遠方方向への移動を示すものであるか否かを判定する処理が行われる。ここで、ＪＯＧエンコーダ３８の操作方向が遠方方向を示すものであったとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ３２２に処理を進め、近接方向を示すものであったとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ３２９に処理を進める。
【０１５８】
Ｓ３２２では、遠方リミットセンサ１５ｃがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＪＯＧ駆動処理を終了して図１５の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ３２３において、図１５のＳ３０９の処理によって決定されたＪＯＧエンコーダ３８一回転当たりの焦準機構の駆動量と、同図のＳ３０５の処理によって認識されている電動焦準機構１０の速度の選択の状態（粗動若しくは微動）とに基づき、電動焦準機構１０の焦準駆動量と駆動速度とを求めて設定する処理が行われる。
【０１５９】
続いて、Ｓ３２４では、焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂを駆動させ、前ステップの処理によって設定された駆動速度で電動焦準機構１０の遠方方向への移動を開始させる。
【０１６０】
Ｓ３２５では、遠方リミットセンサ１５ｃがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ３２６において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＪＯＧ駆動処理を終了して図１５の処理へ戻る。
【０１６１】
一方、Ｓ３２５の判定処理において、遠方リミットセンサ１５ｃがＯＮ状態となる位置に未だ達していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ３２７において、前述したＳ３２３の処理で設定された焦準駆動量に相当する距離の電動焦準機構１０の移動が終了したか否かを判定する処理が行われ、当該距離の移動が終了したと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ３２８において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＪＯＧ駆動処理を終了して図１５の処理へ戻る。
【０１６２】
Ｓ３２９では、近接リミットセンサ１５ｄがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が位置しているかどうかが判定される。ここで、当該位置に位置していると判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）は、このＪＯＧ駆動処理を終了して図１５の処理へ戻る。一方、当該位置に位置していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ３３０において、図１５のＳ３０９の処理によって決定されたＪＯＧエンコーダ３８一回転当たりの焦準機構の駆動量と、同図のＳ３０５の処理によって認識されている電動焦準機構１０の速度の選択の状態（粗動若しくは微動）とに基づき、電動焦準機構１０の焦準駆動量と駆動速度とを求めて設定する処理が行われる。
【０１６３】
続いて、Ｓ３３１では、焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂを駆動させ、前ステップの処理によって設定された駆動速度で電動焦準機構１０の近接方向への移動を開始させる。
【０１６４】
Ｓ３３２では、近接リミットセンサ１５ｄがＯＮ状態となる位置に電動焦準機構１０が達したかどうかが判定される。ここで、当該位置に達したと判定されたとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ３３３において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＪＯＧ駆動処理を終了して図１５の処理へ戻る。
【０１６５】
一方、Ｓ３３２の判定処理において、近接リミットセンサ１５ｄがＯＮ状態となる位置に未だ達していないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ３３４において、前述したＳ３３０の処理で設定された焦準駆動量に相当する距離の電動焦準機構１０の移動が終了したか否かを判定する処理が行われ、当該距離の移動が終了したと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ３３５において焦準部モータドライバ２４ｂに指示を与えて焦準機構ステッピングモータ１４ｂの駆動を終了させる処理が行われ、その後はこのＪＯＧ駆動処理を終了して図１５の処理へ戻る。
【０１６６】
以上までの処理がＪＯＧ駆動処理である。
図１５の説明へ戻ると、Ｓ３１０の判定処理において、操作入力部３のＪＯＧエンコーダ３８に対する回転操作がなされていないと判定されたとき（判定結果がＮｏのとき）は、Ｓ３１２以降の処理が行われる。これらのＳ３１２からＳ３１７にかけての処理は、図１０に示した実施例２に係る制御処理におけるＳ２１０からＳ２１５にかけての処理と同様のものであるので、これらの処理についての詳細な説明は省略する。
【０１６７】
以上の処理をマイクロコンピュータ２１が行うことによって、図７に示した顕微鏡装置の制御が図１３に示したコントローラ２によって行われる。
以上のように、本実施例によれば、電動焦準機構１０と電動ズーム鏡体１７のズーム変倍機構と電動のＡＳ機構とを備えた図７の顕微鏡装置において、ズーム変倍機構と組み合わされる対物レンズ１３の倍率を目安として設定する焦準機構速度重みダイアル３１の値と、ズーム変倍機構によるズーム倍率と、電動ＡＳ機構のＡＳ開口径がズーム変倍機構と対物レンズ１３とに応じたＡＳ開口率として設定されるＡＳ設定ダイアル３７の値とに基づいて電動焦準機構１０の駆動速度及びＪＯＧエンコーダ３８一回転当たりの電動焦準機構１０の駆動量を決定するようにしているので、拡大倍率を頻繁に変えながら試料Ｓの観察を行う場合において、どのような拡大倍率でもＡＳ開口径が適切な開口率に制御され、また、ＦＡＲボタン３２及びＮＥＡＲボタン３３に対する操作とＪＯＧエンコーダ３８に対する操作とを問わずに同等の感覚で焦準機構の操作を行えるようになる。従って、ＡＳ操作及び焦準操作におけるユーザの負担が軽減される。
【０１６８】
なお、本実施例においては、ＪＯＧエンコーダ３８一回転当たりの電動焦準機構１０の駆動量は、基準となる対物レンズ倍率とその際のズーム倍率毎の焦準速度を予め設定しておき、その値に焦準駆動量重み係数Ｋf2と前述した｛Ｋｓ×１／（ＡＳ開口率）｝とを乗じて算出するようにしているが、その代わりに、焦準機構速度重みダイアル３１の値に対して観察光学系の擬似的なＮＡ及び倍率値情報を予め割り当てておき、それらの擬似的な値と各ズーム倍率との組み合わせにより算出される合成ＮＡに前述のＡＳ開口率を加味した合成ＮＡ’と合成倍率値とに基づいて焦点深度を計算し、その定数倍をＪＯＧエンコーダ３８一回転当たりの電動焦準機構１０の駆動量とするようにしてもよい。
【０１６９】
また、本実施例において、ズーム変倍機構のズーム倍率に対するＡＳ設定値を、当該ズーム倍率のある範囲内において一定の値をとるものとし、当該ズーム倍率とＡＳ設定値との対応関係を示すテーブルを予め作成しておいてＲＯＭ２２に格納しておき、このテーブルを参照することによってマイクロコンピュータ２１がズーム変倍機構のズーム倍率に対するＡＳ設定値を得るようにしてもよい。
【０１７０】
また、本実施例においては、マイクロコンピュータ２１は対物レンズ１３の種別をコントローラ２のＤＩＰＳＷ２６の設定から得るようにしているが、その代わりに、電動ズーム鏡体１７に対物レンズ１３の種別を検出する検出部を設け、そのその検出部から出力される検出結果をマイクロコンピュータ２１が受信することによって、マイクロコンピュータ２１が対物レンズ１３の種別を得るようにしてもよい。
【０１７１】
また、本実施例では、ＪＯＧエンコーダ３８一回転当たりの電動焦準機構１０の駆動量は、電動ズーム鏡体１７のズーム機構による全ズーム倍率範囲を、図１２の表に示すように７つの範囲に分割して設定していたが、その代わりに、ズーム位置アドレス値を引数とする関数として、連続的な値をとるような近似式を求め、この式を計算することによって当該駆動量を算出するようにしてもよい。
【０１７２】
また、本実施例においては、ズーム変倍のための手段として電動ズーム機構（電動ズーム鏡体１７）を用いているが、その代わりに、手動ズーム機構とズーム位置センシング部（例えばズーム操作ハンドルに可変抵抗を接続してその可変抵抗の変化によってズーム位置の検出を行う、若しくは、リニアセンサを用いてズームレンズ位置を計測する、などといったもの）を図７の顕微鏡装置に備える構成によっても、上述と同様の効果を得ることができる。
【０１７３】
また、本実施例において、操作入力部３は、単独の操作ユニットとしていたが、その代わりに、顕微鏡本体の例えば架台や支柱、あるいはズーム機構にボタン、ダイアル、及びＪＯＧエンコーダ３８等の操作部を配置するようにしてもよい。
【０１７４】
また、本実施例において、ＪＯＧエンコーダ３８一回転当たりの電動焦準機構１０の駆動量を求める基準となる対物レンズ倍率とその際のズーム倍率毎の焦準速度は予め設定しておくようにされていたが、その代わりに、コントローラ２の外部インタフェースからケーブル７を介して接続されるＰＣ８等から任意に設定できるようにしてもよい。
【０１７５】
また、本実施例においては、電動焦準機構１０の駆動速度の粗動焦準速度は、微動焦準速度の定数倍としたが、その代わりに、所定の高速な速度に一律に固定しておくようにしてもよい。
【０１７６】
また、本実施例において、焦準機構速度重みダイアル３１は可変抵抗を用いて構成したが、その代わりに、ロータリーディップスイッチを用いて構成するようにしてもよい。
ところで、以上までに説明した各実施例におけるコントローラ２の構成は、標準的な構成のコンピュータであれば大概有しているものであるので、このようなコンピュータをコントローラ２として機能させて図１や図７に示した顕微鏡装置を制御させることも可能である。そのためには、各実施例においてマイクロコンピュータ２１に行わせていた各種の制御処理をこのコンピュータのＣＰＵ（中央演算装置）に行わせるための制御プログラムを作成してコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させておき、このコンピュータと顕微鏡本体１とを電気的に接続した状態で、そのプログラムを記録媒体からこのコンピュータに読み込ませて当該ＣＰＵで実行させることにより可能となる。
【０１７７】
なお、記録させた制御プログラムをコンピュータで読み取ることの可能な記録媒体としては、例えば、コンピュータに内蔵若しくは外付けの付属装置として備えられるＲＯＭやハードディスク装置などの記憶装置、コンピュータに備えられる媒体駆動装置へ挿入することによって記録された制御プログラムを読み出すことのできるフレキシブルディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどといった携帯可能記録媒体等が利用できる。
【０１７８】
また、このような記録媒体は、通信回線を介してコンピュータと接続されるプログラムサーバが備えている記憶装置であってもよい。この場合には、制御プログラムを表現するデータ信号で搬送波を変調して得られる伝送信号を、プログラムサーバから伝送媒体である通信回線を通じてコンピュータへ伝送するようにし、コンピュータでは受信した伝送信号を復調して制御プログラムを再生することでこの制御プログラムをコンピュータのＣＰＵで実行できるようになる。
【０１７９】
その他、本発明は、上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】実施例１に係る顕微鏡に適用される顕微鏡装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるコントローラの概略構成を示す図である。
【図３】実施例１における操作入力部の概略構成を示す図である。
【図４】実施例１における制御処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図５Ａ】粗微動切り換えボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図５Ｂ】ＦＡＲボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図５Ｃ】ＮＥＡＲボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図５Ｄ】実施例１におけるＴＥＬＥボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図５Ｅ】実施例１におけるＷＩＤＥボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図６】実施例１における電動焦準機構の駆動速度の代表値の例を表で示した図である。
【図７】実施例２及び実施例３に係る顕微鏡に適用される顕微鏡装置の全体構成を示す図である。
【図８】実施例２におけるコントローラの概略構成を示す図である。
【図９】実施例２における操作入力部の概略構成を示す図である。
【図１０】実施例２における制御処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１１Ａ】ＡＳ機構初期化処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１１Ｂ】ボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１１Ｃ】実施例２及び実施例３におけるＴＥＬＥボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１１Ｄ】実施例２及び実施例３におけるＷＩＤＥボタン処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１１Ｅ】ＡＳ駆動処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１２】実施例２における電動焦準機構の駆動速度の代表値の例を表で示した図である。
【図１３】実施例３におけるコントローラの概略構成を示す図である。
【図１４】実施例３における操作入力部の概略構成を示す図である。
【図１５】実施例３における制御処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１６】実施例３における電動焦準機構の駆動量の代表値の例を表で示した図である。
【図１７】ＪＯＧ駆動処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【符号の説明】
【０１８１】
Ｓ  試料
１  顕微鏡本体
２  コントローラ
３  操作入力部
４、５、６、７  ケーブル
８  ＰＣ
１０  電動焦準機構
１１  架台
１２  支柱
１３  対物レンズ
１４ａ  ズーム機構ステッピングモータ
１４ｂ  焦準機構ステッピングモータ
１４ｃ  ＡＳ機構ステッピングモータ
１５ａ  望遠リミットセンサ
１５ｂ  広角リミットセンサ
１５ｃ  遠方リミットセンサ
１５ｄ  近接リミットセンサ
１５ｅ  ＣＬＯＳＥリミットセンサ
１６ａ  ズーム機構コネクタ
１６ｂ  焦準機構コネクタ
１７  電動ズーム鏡体
１８  鏡筒
１９  接眼レンズ
２１  マイクロコンピュータ
２２  ＲＯＭ
２３  ＲＡＭ
２４ａ  ズーム部モータドライバ
２４ｂ  焦準部モータドライバ
２４ｃ  ＡＳ部モータドライバ
２５ａ  ズーム機構制御コネクタ
２５ｂ  焦準機構制御コネクタ
２５ｃ  ホストインタフェースコネクタ
２５ｄ  操作入力部インタフェースコネクタ
２６  ＤＩＰＳＷ
２７  デコーダ
３１  焦準機構速度重みダイアル
３２  ＦＡＲボタン
３３  ＮＥＡＲボタン
３４  ＴＥＬＥボタン
３５  ＷＩＤＥボタン
３６  粗微動切り換えボタン
３７  ＡＳ設定ダイアル
３８  ＪＯＧエンコーダ
１０１  投光管
１０２  ランプハウス
【図１】
2006208700.tif 000003
【図２】
2006208700.tif 000004
【図３】
2006208700.tif 000005
【図４】
2006208700.tif 000006
【図５Ａ】
2006208700.tif 000007
【図５Ｂ】
2006208700.tif 000008
【図５Ｃ】
2006208700.tif 000009
【図５Ｄ】
2006208700.tif 000010
【図５Ｅ】
2006208700.tif 000011
【図６】
2006208700.tif 000012
【図７】
2006208700.tif 000013
【図８】
2006208700.tif 000014
【図９】
2006208700.tif 000015
【図１０】
2006208700.tif 000016
【図１１Ａ】
2006208700.tif 000017
【図１１Ｂ】
2006208700.tif 000018
【図１１Ｃ】
2006208700.tif 000019
【図１１Ｄ】
2006208700.tif 000020
【図１１Ｅ】
2006208700.tif 000021
【図１２】
2006208700.tif 000022
【図１３】
2006208700.tif 000023
【図１４】
2006208700.tif 000024
【図１５】
2006208700.tif 000025
【図１６】
2006208700.tif 000026
【図１７】
2006208700.tif 000027