(57)【要約】【課題】顕微鏡本体をスタンドから取り外して使用するに際し、手ぶれや外乱の影響を低減して観察を行うことができるようにする。【解決手段】顕微鏡１において、顕微鏡本体１００をスタンド２００から取り外して携帯観察を行う場合に、駆動機構１５８−１が、制御部１５１の制御に従い、レンズ群１５０の変倍域を制限するか、又は、駆動機構１５８−２が、制御部１５１の制御に従い、開口絞り１３３の開口径を制限することで、手ぶれや外乱の影響を受けずに携帯観察を行うことができるようになる。本発明は、例えば、スタンドとそのスタンドに着脱可能な顕微鏡本体からなる顕微鏡に適用することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、試料からの観察光を結像させる観察光学系とを有する顕微鏡本体と、前記顕微鏡本体を着脱可能に支持するスタンドからなる顕微鏡であって、
前記顕微鏡本体は、
前記顕微鏡本体が前記スタンドから取り外されて使用される場合に、前記顕微鏡本体が前記スタンドに装着されている場合に比較して、より低倍観察のみが可能な状態に観察倍率を制限するように前記観察光学系の倍率を制限する倍率制限手段
を備える顕微鏡。
【請求項２】
前記スタンドに対する前記顕微鏡本体の着脱の有無を判定する着脱判定手段をさらに備え、
前記倍率制限手段は、前記着脱判定手段の判定結果に基づいて、前記観察光学系の変倍域を制限する
請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記顕微鏡本体の振動を検出する振動検出手段をさらに備え、
前記着脱判定手段は、前記振動検出手段の検出結果に基づいて、前記顕微鏡本体の着脱の有無を判定する
請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記着脱判定手段は、前記顕微鏡本体が前記スタンドから取り外されて使用される場合に必要となる任意の部材の接続の有無に応じて、前記顕微鏡本体の着脱の有無を判定する
請求項２又は３に記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記倍率制限手段は、前記顕微鏡本体が前記スタンドに取り付けられた場合に、前記観察光学系の変倍域の制限を解除する
請求項１から４のいずれかに記載の顕微鏡。
【請求項６】
対物レンズと、試料からの観察光を結像させる観察光学系とを有する顕微鏡本体と、前記顕微鏡本体を着脱可能に支持するスタンドからなる顕微鏡であって、
前記顕微鏡本体は、
前記顕微鏡本体が前記スタンドから取り外されて使用される場合に、前記開口絞りの開口径を制限する開口径制限手段
を備える顕微鏡。
【請求項７】
前記スタンドに対する前記顕微鏡本体の着脱の有無を判定する着脱判定手段をさらに備え、
前記開口径制限手段は、前記着脱判定手段の判定結果に基づいて、前記開口絞りの開口径を制限する
請求項６に記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステージに載置された試料を観察させるためのスタンドと、そのスタンドに着脱可能な顕微鏡本体からなる顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の顕微鏡では、顕微鏡本体をスタンドに固定した状態で観察を行うだけでなく、顕微鏡本体をスタンドから取り外してから、顕微鏡本体を把持して観察を行ったり、あるいは、顕微鏡本体を三脚などで簡易的に支持して観察を行ったりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５６４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、顕微鏡本体を把持して観察を行う場合には、手ぶれや外乱の影響を受けやすいため、顕微鏡本体をスタンドから取り外して使用するときに、手ぶれなどの影響を受けずに観察を行いたいという要望があった。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、顕微鏡本体をスタンドから取り外して使用するに際し、手ぶれや外乱の影響を低減して観察を行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面の顕微鏡は、対物レンズと、試料からの観察光を結像させる観察光学系とを有する顕微鏡本体と、前記顕微鏡本体を着脱可能に支持するスタンドからなる顕微鏡であって、前記顕微鏡本体は、前記顕微鏡本体が前記スタンドから取り外されて使用される場合に、前記顕微鏡本体が前記スタンドに装着されている場合に比較して、より低倍観察のみが可能な状態に観察倍率を制限するように前記観察光学系の倍率を制限する倍率制限手段を備える。
【０００８】
本発明の第２の側面の顕微鏡は、対物レンズと、試料からの観察光を結像させる観察光学系とを有する顕微鏡本体と、前記顕微鏡本体を着脱可能に支持するスタンドからなる顕微鏡であって、前記顕微鏡本体は、前記顕微鏡本体が前記スタンドから取り外されて使用される場合に、前記開口絞りの開口径を制限する開口径制限手段を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、手ぶれや外乱の影響が低減された状態で観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した顕微鏡の構成例を示す側面図である。
【図２】本発明を適用した顕微鏡の構成例を示す正面図である。
【図３】本発明を適用した顕微鏡の構成例を示す上面図である。
【図４】本発明を適用した顕微鏡本体の構成例を示す側面図である。
【図５】本発明を適用した顕微鏡本体の構成例を示す背面図である。
【図６】顕微鏡本体の内部の構造を示す図である。
【図７】顕微鏡本体及びスタンドの機能的な構成例を示す図である。
【図８】携帯観察時の変倍域の制限処理を説明するフローチャートである。
【図９】携帯観察時の開口絞りの制限処理を説明するフローチャートである。
【図１０】携帯観察時のフレームレートの制限処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１乃至図３は、本発明を適用した顕微鏡の一実施の形態の構成例を示す図である。ただし、図１乃至図３は、顕微鏡１の側面図、正面図、上面図をそれぞれ示している。
【００１３】
図１に示すように、顕微鏡１は、顕微鏡本体１００と、スタンド２００とから構成されており、顕微鏡本体１００は、スタンド２００に対して着脱可能となる。なお、以下の説明では、顕微鏡１の使用状態に応じて、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられた状態での観察を、「固定観察」といい、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外された状態での観察を、「携帯観察」という。
【００１４】
図１乃至図３においては、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられた状態が図示されている。また、スタンド２００は、後述するモニタ２（図７）と接続され、モニタ２には、顕微鏡１により取得された観察画像が表示される。
【００１５】
顕微鏡本体１００は、スタンド２００から取り外された状態での試料の観察に必要な機能をすべて備えており、顕微鏡本体１００単独で携帯観察を行うことができる。また、顕微鏡１において固定観察を行う場合には、顕微鏡本体１００の先端側が略垂直方向の下方を向くようにスタンド２００に取り付けることで、顕微鏡本体１００の対物レンズに対向する位置であってステージ２１１に載置された試料の観察を行うことができる。
【００１６】
なお、顕微鏡本体１００の詳細な構成については、図４乃至図６を参照して後述する。
【００１７】
スタンド２００は、水平方向に広がる基部２０１と、鉛直方向に延びる支柱部２０２とにより略Ｌ字状に形成されており、基部２０１の上面に、試料が載置されるステージ２１１が配設され、支柱部２０２のステージ２１１側の側面にアーム部２１２が配設される。
【００１８】
図１乃至図３では、顕微鏡本体１００とスタンド２００が接続された状態を図示しているが、その接続部２１３には、顕微鏡本体１００とアーム部２１２が機構的に接続するための機構的接続部と、電気的に接続されるための電気的接続部とがそれぞれ設けられる。
【００１９】
すなわち、顕微鏡本体１００とアーム部２１２の対応する位置にそれぞれ設けられた機構的接続部と電気的接続部が接続されることで、顕微鏡本体１００とスタンド２００は機構的に接続されるのと同時に、電気的にも接続される。また、アーム部２１２には、クランプレバー２１４が設置されており、クランプレバー２１４を回動させることで、顕微鏡本体１００がアーム部２１２に固定される。
【００２０】
このようにして、顕微鏡本体１００とスタンド２００が接続されると、顕微鏡１では、固定観察が可能となる。そして、顕微鏡１においては、電気的接続部を介して、スタンド２００から顕微鏡本体１００に電力及び制御信号が供給される。また、顕微鏡本体１００からスタンド２００には、電気的接続部を介して、観察画像のデータが供給される。
【００２１】
また、アーム部２１２は、支柱部２０２の長手方向に沿って移動可能に構成される。図２及び図３に示すように、基部２０１には、操作パネル２１５が設けられており、操作パネル２１５の操作に応じて、アーム部２１２が上下方向に移動されることで、顕微鏡本体１００と、ステージ２１１に載置された試料との距離が調整され、これにより試料を撮像する際の焦点位置の調整が行われる。
【００２２】
操作パネル２１５にはまた、固定観察を行う際に、顕微鏡本体１００のズーム倍率を変化させるときに操作されるズームスイッチや、顕微鏡本体１００に設けられた光源による照明光の光量を調整させるときに操作される調光スイッチ、観察画像をキャプチャする際に操作されるキャプチャスイッチなどが設けられる。例えば、観察者により、キャプチャスイッチが操作された場合には、所望の観察画像のデータがキャプチャされ、記録されることになる。
【００２３】
次に、図４乃至図６を参照して、顕微鏡本体１００の詳細な構成について説明する。なお、図４乃至図６においては、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されている状態が図示されており、この状態の場合には、顕微鏡本体１００による携帯観察を行うことが可能である。
【００２４】
図４及び図５は、顕微鏡本体１００の側面図と、背面図をそれぞれ示している。
【００２５】
図４及び図５に示すように、顕微鏡本体１００には、本体部１１１の側面から外周方向にグリップ部１１２が形成される。本体部１１１とグリップ部１１２には、それらが機構的に接続するための機構的接続部１２１，１２２と、電気的に接続されるための電気的接続部１２３，１２４とがそれぞれ設けられる。
【００２６】
すなわち、グリップ部１１２は、本体部１１１に対して着脱可能に構成されており、本体部１１１とグリップ部１１２の対応する位置にそれぞれ設けられた機構的接続部１２１，１２２と、電気的接続部１２３，１２４が接続されることで、本体部１１１とグリップ部１１２は機構的に接続されるのと同時に、電気的にも接続される。例えば、固定観察の場合には、本体部１１１からグリップ部１１２を取り外して観察を行い、携帯観察の場合には、本体部１１１にグリップ部１１２を取り付けて観察を行う、といった運用が可能となる。
【００２７】
また、顕微鏡本体１００には、グリップ部１１２に対して、本体部１１１の中心軸を中心として略９０度の方向に表示操作部１１３が設けられている。図４及び図５では、表示操作部１１３が閉じられた状態を図示しているが、表示操作部１１３には、本体部１１１に対し１８０度回転可能な回転軸を有するヒンジ部が設けられており、本体部１１１に対して開閉可能とされる。
【００２８】
表示操作部１１３はモニタや操作部（後述する図７のモニタ１５５、操作部１５７）を有しており、表示操作部１１３が開かれた状態において、モニタには、顕微鏡本体１００によって撮像中の試料のライブ画像や、記録済みの画像データの再生画像が表示される。モニタにはまた、顕微鏡本体１００のズーム倍率や照明光の光量等の観察条件に関する各種の情報も表示される。また、操作部としては、顕微鏡本体１００のズーム倍率を変化させるときに操作されるズームスイッチや、顕微鏡本体１００に設けられた光源による照明光の光量を調整させるときに操作される調光スイッチなどが設けられる。
【００２９】
例えば、観察者は、モニタに表示されたライブ画像を見ながら、操作部を操作して各種の設定を調整した後、グリップ部１１２に設けられたキャプチャスイッチ１２５を操作することで、所望の観察画像をキャプチャすることができる。
【００３０】
なお、図４及び図５の説明では、グリップ部１１２が本体部１１１に対して着脱可能な例を示したが、グリップ部１１２を本体部１１１に固定して一体に構成されるようにしてもよい。例えば、前述した図１乃至図３では、グリップ部１１２が本体部１１１に固定されているため、固定観察時においても、グリップ部１１２は、本体部１１１に接続されたままとなる。
【００３１】
次に、図６を参照して、顕微鏡本体１００の内部構造について説明する。
【００３２】
図６に示すように、円筒状の形状からなる本体部１１１は、本体先端ユニット１３１、ズームレンズユニット１３２、開口絞り１３３、撮像ユニット１３４、バーガイド１３５、リードネジ１３６、ステッピングモータ１３７、電気的接続部１３８、及び、機構的接続部１３９等から構成される。
【００３３】
本体部１１１の先端側に設けられる本体先端ユニット１３１には、対物レンズ１４１が配置される。また、図示はしていないが、本体先端ユニット１３１には、対物レンズ１４１の円周外側に沿うように複数のLED（Light Emitting Diode）が輪帯状に並んで配置されており、LEDから照射される照明光により試料が照明される。
【００３４】
ズームレンズユニット１３２は、複数のズームレンズを有し、それらのズームレンズの位置を調整することで、試料を撮像する際のズーム倍率が調整される。すなわち、ズームレンズユニット１３２は、バーガイド１３５、リードネジ１３６、及び、ステッピングモータ１３７からなる駆動機構によって、光軸に沿って移動可能に構成されており、ズームレンズが光軸方向に駆動されることで、ズーム倍率が調整される。具体的には、バーガイド１３５は、ズームレンズユニット１３２を案内し、ズームレンズユニット１３２に連結されているリードネジ１３６が、ステッピングモータ１３７の回転軸と一体となって回転されることで、ズームレンズが光軸方向に移動可能とされている。
【００３５】
また、ステッピングモータ１３７は、後述する制御部１５１（図７）の制御に従って回転し、所定の倍率となる位置にズームレンズを移動させる。このようにして、ズームレンズを移動させることにより、例えばズーム倍率を１倍から２０倍程度まで変倍させることができる。
【００３６】
開口絞り１３３は、絞り径が異なる２枚の絞りを有しており、その２枚の絞りが、例えば、ステッピングモータ又はソレノイドアクチュエータ（いずれも不図示）により回動されて、交互に光路に挿脱される。このように絞りが切り替えられることで、例えば、絞りを閉じた場合には焦点深度が深くなってコントラストが強調される一方、絞りを開くと解像力が上がるが、コントラストが弱まり焦点深度が浅くなる。このように、開口絞り１３３の開口径を調整することで、撮像素子により撮像される画像の分解能やコントラストが変化する。また、開口絞り１３３の開口径の調整は、例えば、表示操作部１１３のモニタに表示されるメニュー画面に対する操作部による操作により行われる。
【００３７】
撮像ユニット１３４には、CCD（Charge Coupled Device）などの撮像素子が配置される。また、本体先端ユニット１３１内の対物レンズ１４１、ズームレンズユニット１３２を構成する複数のズームレンズ、開口絞り１３３、及び、撮像ユニット１３４内の撮像素子は、本体部１１１の先端側から後端側に向かい光軸に沿って配置されている。
【００３８】
すなわち、試料からの観察光は、対物レンズ１４１を介して本体部１１１の内部に導入され、複数のズームレンズにより所定の倍率に拡大された後、光軸上に配置された結像レンズ（不図示）によって、撮像素子の受光面に試料の像が結像されることになる。そして、撮像素子により撮像された試料の画像データは、後述する記録媒体１５６（図７）に記録される。
【００３９】
顕微鏡１は、以上のように構成される。
【００４０】
次に、図７を参照して、顕微鏡本体１００及びスタンド２００の機能的な構成例について説明する。
【００４１】
なお、図７においては、顕微鏡１を構成するブロックのうち、主に、画像処理や光学部材の駆動処理に関わる部分を図示しており、その他の部分（例えば照明や電源に関わる部分など）については図示を省略している。また、図７では、説明を簡略化するため、観察光学系のうち、本体先端ユニット１３１内の対物レンズ１４１や、ズームレンズユニット１３２を構成する複数のズームレンズ、結像レンズなどの光学系を、１つのレンズ群１５０として図示している。
【００４２】
まず、顕微鏡本体１００の構成について説明する。
【００４３】
顕微鏡本体１００は、前述した電気的接続部１２３、開口絞り１３３、撮像ユニット１３４、電気的接続部１３８、及び、レンズ群１５０などのほか、制御部１５１、A/D変換部１５２、画像処理部１５３、表示制御部１５４、モニタ１５５、記録媒体１５６、操作部１５７、駆動機構１５８−１、駆動機構１５８−２、及び、振動検出手段である振動センサ１５９をさらに含むようにして構成される。
【００４４】
制御部１５１は、顕微鏡本体１００の各部の動作を制御する。
【００４５】
撮像ユニット１３４内の撮像素子は、制御部１５１からの制御に従い、対物レンズ１４１やズームレンズ等のレンズ群１５０により受光面に結像された試料の像を、所定のフレームレートで、アナログの画像信号に変換し、A/D変換部１５２に供給する。
【００４６】
A/D変換部１５２は、撮像ユニット１３４から供給されるアナログの画像信号を、デジタルの画像信号にA/D（Analog/Digital）変換し、画像処理部１５３に供給する。
【００４７】
画像処理部１５３は、制御部１５１からの制御に従い、A/D変換部１５２から供給されるデジタルの画像信号に対して所定の画像処理を施し、デジタルの画像データを生成する。生成された画像データは、表示制御部１５４に供給されるか、又は、記録媒体１５６に供給されて記録される。
【００４８】
また、画像処理部１５３は、制御部１５１からの制御に従い、記録媒体１５６に記録されている画像データを読み出して再生処理を行い、表示制御部１５４に供給する。
【００４９】
表示制御部１５４は、制御部１５１からの制御に従い、画像処理部１５３から供給される画像データに基づいて、試料のライブ画像や再生画像等をモニタ１５５に表示させる。
【００５０】
モニタ１５５は、例えば、LCD（Liquid Crystal Display）などから構成される。モニタ１５５は、表示制御部１５４からの制御に従い、ライブ画像や再生画像等を表示する。
【００５１】
記録媒体１５６は、例えば、外部I/F（不図示）に対して着脱可能に装着されるメモリカード等の記録媒体である。記録媒体１５６は、制御部１５１からの制御に従い、画像処理部１５３から供給される画像データを記録する。また、記録媒体１５６は、制御部１５１からの制御に従い、記録している画像データを、画像処理部１５３に供給する。
【００５２】
操作部１５７は、表示操作部１１３（図４乃至図６）に設けられた操作部などに対応するものであり、観察者の操作に応じた操作信号を制御部１５１に供給する。制御部１５１は、操作部１５７からの操作信号に基づいて、顕微鏡本体１００の各部の動作を制御する。
【００５３】
駆動機構１５８−１は、例えば、図６に示したバーガイド１３５、リードネジ１３６、及び、ステッピングモータ１３７からなる駆動機構に対応するものである。駆動機構１５８−１は、制御部１５１からの制御に従い、ズームレンズユニット１３２を光軸方向に駆動することで、所定のズーム倍率となる位置にズームレンズを移動させる。
【００５４】
駆動機構１５８−２は、例えば、図６を参照して説明したステッピングモータ又はソレノイドアクチュエータ（いずれも不図示）に対応するものである。駆動機構１５８−２は、制御部１５１からの制御に従い、開口絞り１３３の開口径を調整する。本実施例においては、制御部１５１と制御部１５１の制御によって開口絞り１３３の開口径が制限される駆動機構１５８−２が開口径制限手段を構成している。
【００５５】
振動センサ１５９は、顕微鏡本体１００の振動を検出し、その検出結果に応じた検出信号を制御部１５１に供給する。制御部１５１は、振動センサ１５９から供給される検出信号に基づいて、スタンド２００に対する顕微鏡本体１００の着脱の有無を判定する。
【００５６】
電気的接続部１２３は、グリップ部１１２の電気的接続部１２４と電気的に接続される。電気的接続部１２３と電気的接続部１２４が接続された場合、それらの電気的接続部の間では、各種の制御信号や電力などの送受信が行われる。制御部１５１は、電気的接続部１２３と電気的接続部１２４の電気的な接続の有無を監視し、その監視結果に応じて、スタンド２００に対する顕微鏡本体１００の着脱の有無を判定する。
【００５７】
電気的接続部１３８は、後述するスタンド２００の電気的接続部２５２と電気的に接続される。電気的接続部１３８と電気的接続部２５２が接続された場合、それらの電気的接続部の間では、デジタルの画像信号、各種の制御信号、電力などの送受信が行われる。電気的接続部１３８は、電気的接続部２５２から供給される制御信号を制御部１５１に供給したり、電気的接続部２５２から供給される電力を顕微鏡本体１００の各部に供給したりする。制御部１５１は、電気的接続部１３８と電気的接続部２５２の電気的な接続の有無を監視し、その監視結果に応じて、スタンド２００に対する顕微鏡本体１００の着脱の有無を判定する。
【００５８】
制御部１５１は、顕微鏡本体１００の着脱の有無の判定結果に基づいて、駆動機構１５８−１又は駆動機構１５８−２を制御する。また、制御部１５１は、顕微鏡本体１００の着脱の有無の判定結果に基づいて、撮像ユニット１３４、画像処理部１５３、又は表示制御部１５４を制御する。
【００５９】
次に、スタンド２００の構成について説明する。
【００６０】
スタンド２００は、前述した操作パネル２１５などのほか、制御部２５１、電気的接続部２５２、画像処理部２５３、表示制御部２５４、記録部２５５、及び、駆動機構２５６をさらに含むようにして構成される。また、スタンド２００には、所定のインターフェースを介してモニタ２が接続される。
【００６１】
制御部２５１は、スタンド２００の各部の動作を制御する。
【００６２】
操作パネル２１５は、観察者の操作に応じた操作信号を制御部２５１に供給する。また、モニタ２には、タッチパネルが設けられており、観察者によるタッチパネル操作に応じた操作信号が制御部２５１に供給される。制御部２５１は、操作パネル２１５又はモニタ２から供給される操作信号に基づいて、スタンド２００の各部の動作を制御する。
【００６３】
電気的接続部２５２は、顕微鏡本体１００の電気的接続部１３８と電気的に接続される。電気的接続部２５２は、電気的接続部１３８から供給されるデジタルの画像信号や制御信号を制御部２５１に供給する。また、電気的接続部２５２は、制御部２５１からの制御に従い、制御信号や電力を電気的接続部１３８に供給する。
【００６４】
画像処理部２５３は、制御部２５１からの制御に従い、電気的接続部２５２から供給されるデジタルの画像信号に対して所定の画像処理を施し、デジタルの画像データを生成する。生成された画像データは、表示制御部２５４に供給されるか、又は、記録部２５５に供給されて記録される。
【００６５】
また、画像処理部２５３は、制御部２５１からの制御に従い、記録部２５５に記録されている画像データを読み出して再生処理を行い、表示制御部２５４に供給する。
【００６６】
表示制御部２５４は、制御部２５１からの制御に従い、画像処理部２５３から供給される画像データに基づいて、試料のライブ画像や再生画像等をモニタ２に表示させる。
【００６７】
記録部２５５は、スタンド２００に対して着脱可能な記録媒体（例えばメモリカード）、又はスタンド２００が内蔵するハードディスクドライブなどにより構成される。記録部２５５は、制御部２５１からの制御に従い、画像処理部２５３から供給される画像データを記録する。また、記録部２５５は、制御部２５１からの制御に従い、記録している画像データを、画像処理部２５３に供給する。
【００６８】
駆動機構２５６は、アクチュエータなどにより構成される。例えば、駆動機構２５６は、制御部２５１からの制御に従い、アーム部２１２を電動で上下動させる。
【００６９】
以上、顕微鏡本体１００及びスタンド２００の機能的な構成例について説明した。
【００７０】
次に、図８乃至図１０のフローチャートを参照して、顕微鏡本体１００による携帯観察を行う場合に実行される制限処理について説明する。まず、図８のフローチャートを参照して、携帯観察時の変倍域の制限処理を説明する。
【００７１】
ステップＳ１１において、制御部１５１は、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されたか否かを判定する。すなわち、ここでは、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されたか否かを判定することで、携帯観察が行われるかどうかを判定することになる。
【００７２】
具体的には、例えば、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられて固定観察が行われている場合に、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されたとき、携帯観察が行われることが想定される。この場合、制御部１５１は、電気的接続部１３８の監視結果に基づいて、電気的接続部１３８と電気的接続部２５２の接続が切断されたときには、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されて、携帯観察が行われると判定することができる。
【００７３】
なお、例えば、本体部１１１からグリップ部１１２が取り外されて固定観察が行われている場合に、グリップ部１１２が本体部１１１に取り付けられたとき、携帯観察が行われることが想定される。この場合、制御部１５１は、電気的接続部１２３の監視結果に基づいて、電気的接続部１２３と電気的接続部１２４が接続されたときには、携帯観察が行われると判定することができる。
【００７４】
また、例えば、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されて携帯観察が行われる場合、観察者はグリップ部１１２を把持して顕微鏡本体１００の全体を動かしながら観察を行うため、振動センサ１５９によって顕微鏡本体１００の振動が検出されることになる。この場合、例えば、制御部１５１は、振動センサ１５９からの検出信号の示す値が、所定のしきい値を超える場合には、携帯観察が行われると判定することができる。ただし、固定観察時においても、携帯観察時ほどでないにしろ、アーム部２１２が上下方向に移動する場合などに、振動センサ１５９により微小な振動が検出されることが想定されることから、当該しきい値としては、例えば、それらの振動を判別できるような値が指定されることになる。
【００７５】
ステップＳ１１において、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されていないと判定された場合、ステップＳ１１の判定処理が繰り返される。すなわち、この場合、顕微鏡本体１００とスタンド２００が接続されているので、固定観察が行われることになる。
【００７６】
一方、ステップＳ１１において、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されて、携帯観察が行われると判定された場合、処理は、ステップＳ１２に進められる。ステップＳ１２において、駆動機構１５８−１は、制御部１５１からの制御に従い、レンズ群１５０の変倍域を制限する。例えば、ズームレンズを光軸方向に移動させることで、ズーム倍率を１倍から２０倍まで変倍させることができる場合において、制御部１５１が、ズーム倍率が高倍側とならないように、ステッピングモータ１３７によるズームレンズの駆動を制御することで、レンズ群１５０のズーム倍率を制限することができる。本実施例においては、制御部１５１と制御部１５１の制御によってズームレンズの光軸方向の移動が制限される駆動機構１５８−１が倍率制限手段を構成している。
【００７７】
すなわち、携帯観察の場合には、レンズ群１５０の変倍域が制限され、高倍での観察が行われないため、観察の対象となる試料の像が必要以上に拡大されて撮像されることがなくなり、手ぶれや外乱の影響を受けにくくすることができる。その結果、観察者は、携帯観察をストレスなく行うことができる。
【００７８】
また、顕微鏡１の運用の形態としては、携帯観察では高倍の観察を行わずに、高倍の観察は、固定観察により行う、といった運用が想定されている。そのため、携帯観察時において高倍での観察が行われないように制限したとしても、実際に使用される変倍域に影響はないため、観察者は、所望の変倍域での携帯観察を行うことができる。
【００７９】
ステップＳ１３において、制御部１５１は、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられたか否かを判定する。すなわち、ここでは、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられたか否かを判定することで、固定観察が行われるかどうかを判定することになる。
【００８０】
具体的には、例えば、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されて携帯観察が行われている場合に、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられたとき、固定観察が行われることが想定される。この場合、制御部１５１は、電気的接続部１３８の監視結果に基づいて、電気的接続部１３８と電気的接続部２５２が接続された場合には、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられて、固定観察が行われると判定することができる。
【００８１】
なお、例えば、本体部１１１にグリップ部１１２が取り付けられて携帯観察が行われている場合に、本体部１１１からグリップ部１１２が取り外されたとき、固定観察が行われることが想定される。この場合、制御部１５１は、電気的接続部１２３の監視結果に基づいて、電気的接続部１２３と電気的接続部１２４の接続が切断された場合には、固定観察が行われると判定することができる。
【００８２】
また、例えば、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられて固定観察が行われる場合、顕微鏡本体１００の全体を動かしながら観察を行うようなことはしないため、振動センサ１５９によって検出される検出信号の示す値は、携帯観察時のそれと比べて低くなる。この場合にも、制御部１５１は、振動センサ１５９からの検出信号の示す値が、所定のしきい値以下となる場合には、固定観察が行われると判定することができる。
【００８３】
ステップＳ１３において、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられていないと判定された場合、ステップＳ１３の判定処理が繰り返される。すなわち、この場合、顕微鏡本体１００とスタンド２００が接続されていないので、携帯観察が行われることになる。
【００８４】
一方、ステップＳ１３において、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられて、固定観察が行われると判定された場合、処理は、ステップＳ１４に進められる。ステップＳ１４において、駆動機構１５８−１は、制御部１５１からの制御に従い、レンズ群１５０の変倍域の制限を解除する。例えば、制御部１５１が、ズーム倍率が高倍側とならないように、ステッピングモータ１３７によるズームレンズの駆動を制御していた場合には、その駆動の制限を解除することで、ズーム倍率を高倍にすることが可能となり、ズーム倍率を１倍から２０倍まで変倍することができるようになる。
【００８５】
すなわち、固定観察の場合には、手ぶれや外乱の影響は関係なく、さらに高倍での観察を行う運用が想定されるため、携帯観察時における変倍域の制限を解除して、高倍での観察を行うことができるようにする。
【００８６】
以上のように、携帯観察時の変倍域の制限処理では、携帯観察時に変倍域を制限することで、手ぶれや外乱の影響を受けにくくすることができるため、観察者は、携帯観察をストレスなく行うことができる。
【００８７】
また、顕微鏡本体１００は、撮像素子が搭載されたデジタルカメラなどの撮像装置と比べて、広い変倍域を有するので、それらの撮像装置と比べて、ズーム倍率が高倍となり、いわゆる手ぶれ補正を行うことは技術的に困難なものとなる。そこで、顕微鏡本体１００では、レンズ群１５０の変倍域を制限することによって、容易に、手ぶれの影響を抑えることができるようにしている。
【００８８】
次に、図９のフローチャートを参照して、携帯観察時の開口絞りの制限処理を説明する。
【００８９】
ステップＳ６１においては、図８のステップＳ１１と同様に、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されたか否かの判定処理が行われる。ステップＳ６１において、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されて、携帯観察が行われると判定された場合、処理は、ステップＳ６２に進められる。
【００９０】
ステップＳ６２において、駆動機構１５８−２は、制御部１５１からの制御に従い、開口絞り１３３の開口径を制限する。例えば、制御部１５１が、開口絞り１３３の開口径が径小側となるように、ステッピングモータ（不図示）等による開口絞り１３３の駆動を制御することで、開口絞り１３３の開口径を制限することができる。
【００９１】
すなわち、顕微鏡本体１００において、手ぶれや外乱などが発生すると、焦点位置を合わせることが困難となるが、開口絞り１３３の開口径を径小側に制限することで、観察者は、容易に焦点位置を合わせることができる。その結果、観察者は、携帯観察をストレスなく行うことができる。
【００９２】
また、前述したように、携帯観察では低倍での観察が行われることが想定されるが、低倍での観察を行う際には、解像力よりも焦点深度が優先される場合が多く、開口絞り１３３の開口径を径小側に制限をかけることが、ユースケースにも適合することになる。
【００９３】
ステップＳ６３においては、図８のステップＳ１３と同様に、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられたか否かの判定処理が行われる。ステップＳ６３において、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられて、固定観察が行われると判定された場合、処理は、ステップＳ６４に進められる。
【００９４】
ステップＳ６４において、駆動機構１５８−２は、制御部１５１からの制御に従い、開口絞り１３３の開口径の制限を解除する。例えば、制御部１５１が、開口絞り１３３の開口径が径小側となるように、ステッピングモータ（不図示）等による開口絞り１３３の駆動を制御していた場合には、その駆動の制限を解除することで、開口絞り１３３を自由に調整することができるようになる。
【００９５】
以上のように、携帯観察時の開口絞りの制限処理では、携帯観察時に開口絞り１３３の開口径を制限することで、手ぶれや外乱の影響を受けにくくすることができるため、観察者は、携帯観察をストレスなく行うことができる。
【００９６】
次に、図１０のフローチャートを参照して、携帯観察時のフレームレートの制限処理を説明する。
【００９７】
ステップＳ１１１においては、図８のステップＳ１１と同様に、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されたか否かの判定処理が行われる。ステップＳ１１１において、顕微鏡本体１００がスタンド２００から取り外されて、携帯観察が行われると判定された場合、処理は、ステップＳ１１２に進められる。
【００９８】
ステップＳ１１２において、撮像ユニット１３４、画像処理部１５３、又は表示制御部１５４は、制御部１５１からの制御に従い、モニタ１５５に表示されるライブ画像のフレームレートを制限する。例えば、撮像ユニット１３４の撮像素子は、制御部１５１からの制御に従い、固定観察時のフレームレートよりも低いフレームレートとなるように、レンズ群１５０により受光面に結像された試料の像を、アナログの画像信号に変換する。そして、A/D変換部１５２乃至表示制御部１５４において、前述した画像処理が行われることで、モニタ１５５に表示されるライブ画像のフレームレートが下げられることになる。
【００９９】
なお、前述のフレームレートの制限方法は一例であって、例えば、画像処理部１５３が低いフレームレートの画像データを生成するか、あるいは、表示制御部１５４がライブ画像を構成するフレームを間引いて表示するなどして、フレームレートが下げられるようにしてもよい。
【０１００】
例えば、固定観察時のフレームレートが１５fps（frames per second）である場合に、携帯観察時のフレームレートを７乃至１０fpsに制限して、ライブ画像をモニタ１５５に表示することで、表示速度が遅くなるため、観察者が観察画像をキャプチャするタイミングに余裕を持たせることができる。すなわち、フレームレートは、数値が高いほど追従性がよくなるというメリットがある反面、変倍域が高倍になると、手ぶれや外乱に起因して視野に対する像の移動量や速度が増大し、観察者が撮像するタイミングを逸するなどの問題が生じる可能性がある。そこで、フレームレートを下げて、表示速度を遅くすることで、像ぶれに対する観察者のストレスを軽減させて、所望の観察画像がキャプチャされるようにすることができる。
【０１０１】
ステップＳ１１３においては、図８のステップＳ１３と同様に、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられたか否かの判定処理が行われる。ステップＳ１１３において、顕微鏡本体１００がスタンド２００に取り付けられて、固定観察が行われると判定された場合、処理は、ステップＳ１１４に進められる。
【０１０２】
ステップＳ１１４において、撮像ユニット１３４、画像処理部１５３、又は表示制御部１５４は、制御部１５１からの制御に従い、ライブ画像のフレームレートの制限を解除する。前述の例で、制御部１５１が、携帯観察時のフレームレートとして７乃至１０fpsとなるように、撮像ユニット１３４を制御していた場合には、その制限されていたフレームレートが、１５fpsに戻されることになる。
【０１０３】
すなわち、固定観察の場合には、手ぶれや外乱の影響はないため、フレームレートの制限を解除して、高いフレームレートでの観察を行うことができるようにする。
【０１０４】
以上のように、携帯観察時のフレームレートの制限処理では、携帯観察時にライブ画像のフレームレートを制限することで、手ぶれや外乱の影響を受けにくくすることができるため、観察者は、携帯観察をストレスなく行うことができる。
【０１０５】
以上、携帯観察を行う場合に実行される制限処理について説明した。図８乃至図１０のフローチャートでは、変倍域、開口絞り、及びフレームレートの制限処理について説明したが、それらの制限される機能は、携帯観察では必ずしも必要とされていない機能であって、当該制限処理は、いわば、携帯観察時に、携帯観察にて使用しない機能を制限するためのものであるといえる。
【０１０６】
なお、前述の説明では、図８乃至図１０の制限処理では、顕微鏡本体１００の制御部１５１が制御の主体であるとして説明したが、例えば、電気的接続部１３８と電気的接続部２５２の接続状態を利用して制限処理を行う場合など、スタンド２００側で固定観察と携帯観察の判定が可能であり、かつ、顕微鏡本体１００の制御が可能である場合には、スタンド２００の制御部２５１が制御の主体となるようにしてもよい。
【０１０７】
また、前述の説明では、本体部１１１からグリップ部１１２が取り外された状態で固定観察が行われている場合に、グリップ部１１２が本体部１１１に取り付けられたとき、携帯観察が行われることが想定されるとして説明したが、ここでは、グリップ部１１２の接続の有無に限らず、携帯観察時に必要となる、あるいは携帯観察時に必要でない任意の部材の接続の有無に応じて、スタンド２００に対する顕微鏡本体１００の着脱の有無を判定することができる。また、グリップ部１１２を取り外し可能とする場合には、固定観察時に、顕微鏡本体１００の電気的接続部１２３と、スタンド２００の電気的接続部２５２が接続されるようにして、その接続状態に応じて、スタンド２００に対する顕微鏡本体１００の着脱の有無を判定するようにしてもよい。
【０１０８】
さらに、前述した説明では、レンズ群１５０（観察光学系）の変倍域の制限として、ズームレンズのズーム倍率を制限する例を説明したが、例えば、対物レンズ１４１等、他の観察光学系の変倍域を制限するようにしてもよい。また、前述の説明では、説明を簡略化するため、図８乃至図１０の制限処理を個別に説明したが、それらの制限処理を組み合わせることも可能である。例えば、変倍域の制限処理（図８）と、フレームレートの制限処理（図１０）を組み合わせて、携帯観察の場合には、変倍域が高倍側ならないようにするとともに、ライブ画像のフレームレートを下げるようにすることも可能である。
【０１０９】
また、スタンド２００に対する顕微鏡本体１００の着脱の有無、すなわち、固定観察と携帯観察の判定処理であるが、撮像された画像に解析処理を施し、その解析結果に応じて判定するようにしてもよい。さらには、前述した顕微鏡本体１００の振動を検出する方法としては、振動センサ１５９を用いる方法に限らず、例えば、撮像された画像に解析処理を施し、その解析結果に応じて振動を検出するようにしてもよい。また、固定観察と携帯観察の判定処理によって携帯観察であると判定された場合に、直ちに変倍域などの制限処理を行うのではなく、例えば、モニタ１５５に、制限処理を行うかどうかを確認するための画面を表示して、観察者が制限処理を行うと判断した場合にのみ、当該制限処理が行われるようにしてもよい。
【０１１０】
なお、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記述された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１１１】
また、本発明の実施の形態は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  顕微鏡，  ２  モニタ，  １００  顕微鏡本体，  １１１  本体部，  １１２  グリップ部，  １１３  表示操作部，  １２１，１２２  機構的接続部，  １２３，１２４  電気的接続部，  １３１  本体先端ユニット，  １３２  ズームレンズユニット，  １３３  開口絞り，  １３４  撮像ユニット，  １３５  バーガイド，  １３６  リードネジ，  １３７  ステッピングモータ，  １３８  電気的接続部，  １３９  機構的接続部，  １４１  対物レンズ，  １５０  レンズ群，  １５１  制御部，  １５３  画像処理部，  １５４  表示制御部，  １５５  モニタ，  １５８−１，１５８−２  駆動機構，  １５９  振動センサ，  ２００  スタンド，  ２０１  基部，  ２０２  支柱部，  ２１１  ステージ，  ２１２  アーム部，  ２１３  接続部，  ２１５  操作パネル，  ２５１  制御部，  ２５２  電気的接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015079094.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015079094.tif 000011
【図１０】
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