(57)【要約】【課題】  良好な光源制御を行なうことができる蛍光顕微鏡およびコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】光源をなす複数のＬＥＤ４、１４からの光を対物レンズ３を介して蛍光標本Ｓ上に集光させ、蛍光標本Ｓから発生する蛍光を観察する接眼レンズ１０またはＣＣＤカメラ１１を有し、複数のＬＥＤ４、１４の点滅を制御するコントロール部２０により複数のＬＥＤ４、１４のそれぞれの点灯開始時間を互いにずらすように制御する。【選択図】      図１
2005173487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の小型発光素子を有する光源と、
前記光源からの光を標本上に集光させる対物レンズと、
前記標本から発生する蛍光を観察する観察手段と、
前記光源の複数の小型発光素子の点滅を制御する点滅制御手段と、を具備し、
前記点滅制御手段は、前記複数の小型発光素子のそれぞれの点灯開始時間を互いにずらすように制御することを特徴とする蛍光顕微鏡。
【請求項２】
前記点滅制御手段は、前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出するとともに、前記複数の発光素子の同時点灯時の前記点灯および消灯の比率により生成されたパルス列の位相遅れ時間を算出し、これらの算出結果から前記複数の発光素子を点灯させるためのパルス列を出力することを特徴とする請求項１記載の蛍光顕微鏡。
【請求項３】
複数の小型発光素子を有する光源と、
前記光源からの光を標本上に集光させる対物レンズと、
前記標本から発生する蛍光を観察する観察手段と、
前記光源の複数の小型発光素子の点滅を制御する点滅制御手段と、を具備し、
前記点滅制御手段は、前記光源からの光による前記標本の照射時間の指示をまって、前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出するとともに、前記指示された照明時間と前記算出された点灯時間を比較し、この比較結果により前記点灯時間に応じたパルス列を発生するか、単一パルスを発生するかを決定して出力することを特徴とする蛍光顕微鏡。
【請求項４】
標本の蛍光を観察する蛍光顕微鏡の複数の小型発光素子を有する光源を制御するコンピュータプログラムであって、
前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出させるとともに、前記複数の発光素子の同時点灯時の前記点灯および消灯の比率により生成されたパルス列の位相遅れ時間を算出させ、これらの算出結果から前記複数の発光素子を点灯させるためのパルス列を出力させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項５】
標本の蛍光を観察する蛍光顕微鏡の複数の小型発光素子を有する光源を制御するコンピュータプログラムであって、
前記光源からの光による前記標本の照射時間の指示をまって、前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出させるとともに、前記指示された照明時間と前記算出された点灯時間を比較させ、この比較結果により前記点灯時間に応じたパルス列を発生させるか、単一パルスを発生させるか決定して出力させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として複数のＬＥＤなどの小型発光素子を用いた蛍光顕微鏡およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光観察は、生物細胞の特定の分子を可視化し、その分子の分布を観察できるものとして広く知られている。
【０００３】
従来、蛍光観察を行なう顕微鏡として、特定波長成分のみを有した照明光（励起光）を標本に照射し、標本内で発生する蛍光を観察する蛍光顕微鏡がある。このような蛍光顕微鏡では、照明光の光源として水銀ランプ、ハロゲンランプなどが用いられ、これら光源から発せられる照明光に対し、励起フィルタとよばれる波長選択フィルタを用いて、照明光の特定波長成分を抽出し、これを励起光として標本に照射するようにしている。
【０００４】
ところで、最近、例えば特許文献１に開示されるような小型発光素子として高輝度の発光ダイオード（ＬＥＤ）を照明光として用いることが提案されている。このＬＥＤは、単色のものがあり、また発光波長も多様のものがあるので、蛍光に最も有効な発光波長のＬＥＤを用いて励起光を生成することにより良好な蛍光観察が可能となる。また、ＬＥＤは、水銀ランプ、ハロゲンランプなどに比べ、システムの小型化、低消費電力、低発熱、長寿命などの効果も期待できる。
【０００５】
一方、ＬＥＤを照明光として用いる場合、光の強さを調整するための調光が必要になる。ところが、ＬＥＤについては、単純に印加電圧を増加減少させると、発光波長の強度分布のピークがずれる（波長ずれ）現象が発生する。このためＬＥＤを照明光として用いた場合、ＬＥＤを調光することによって波長ずれが生じると、蛍光観察に最適な波長の励起光を得ることができず、蛍光観察ができなくなることがある。
【０００６】
そこで、従来、特許文献２および特許文献３に開示されるように、ＬＥＤを効率よく発光させるためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）が考えられている。このＰＷＭは、ＬＥＤをＯＮ（点灯）／ＯＦＦ（消灯）するパルス列（数十Ｈｚから数ＭＨｚ）を繰り返し発生させ、これらＯＮとＯＦＦのデューティー比によって調光を可能にしており、このようなＰＷＭを用いれば、デューティー比を変化させてＬＥＤの明るさを変えてもＬＥＤ点灯時は常に同じ印加電圧になるため、波長ずれを起こさない安定した調光が可能となる。
【特許文献１】特開２００２−３２１０９３号公報
【特許文献２】特表２００３−５２２３９３号公報
【特許文献３】特開２００１−１５３８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＬＥＤを照明光として用いた、一般的な顕微鏡では、ランプハウスといわれるＬＥＤを組み込んだ光源ユニットと、ＬＥＤを制御するＰＷＭ制御回路と、電源を組み込んだ電源ユニットがそれぞれ別構成となっていおり、これらの間を数十ｃｍから数ｍのケーブルを介して接続している。また、ＬＥＤは、水銀ランプやハロゲンランプに比べれば消費電力は小さいが、効率良く点灯させるため定格電流で数百ｍＡ程度を流すようにしている。
【０００８】
ところが、このように構成したものでは、ＬＥＤに流れる電流に対し、ケーブルを介してＰＷＭの周期的ＯＮ／ＯＦＦにより電気的なノイズが混入することがある。このことは、蛍光観察において、異なる波長の複数の励起光を使用するため、それぞれ単色のＬＥＤを光源として用いるような場合、これら異なる波長の複数のＬＥＤを同時に点灯させることがあると、ＰＷＭの同じタイミングのＯＮ／ＯＦＦにより、さらに大きい電気的なノイズが発生し、周囲環境に影響を及ぼす可能性がある。
【０００９】
また、生細胞を観察するような場合、特定の波長の光を特定の時間照射させ、その後の細胞の変化を観察するようなことが行われ、このような場合も、ＬＥＤは電気的な制御のみで高速のＯＮ／ＯＦＦが可能なことから、精度よく励起光の照射時間を設定できる。
【００１０】
しかし、この場合も、安易にＰＷＭを組み合わせて励起光を照射すると、実際にどの程度の光が細胞に照射されているか分からなくなってしまうという問題がある。。
【００１１】
本発明は上記事情の鑑みてなされたものであり、良好な光源の制御を行なうことができる蛍光顕微鏡およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、複数の小型発光素子を有する光源と、前記光源からの光を標本上に集光させる対物レンズと、前記標本から発生する蛍光を観察する観察手段と、前記光源の複数の小型発光素子の点滅を制御する点滅制御手段と、を具備し、前記点滅制御手段は、前記複数の小型発光素子のそれぞれの点灯開始時間を互いにずらすように制御することを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記点滅制御手段は、前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出するとともに、前記複数の発光素子の同時点灯時の前記点灯および消灯の比率により生成されたパルス列の位相遅れ時間を算出し、これらの算出結果から前記複数の発光素子を点灯させるためのパルス列を出力することを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、複数の小型発光素子を有する光源と、前記光源からの光を標本上に集光させる対物レンズと、前記標本から発生する蛍光を観察する観察手段と、前記光源の複数の小型発光素子の点滅を制御する点滅制御手段と、を具備し、前記点滅制御手段は、前記光源からの光による前記標本の照射時間の指示をまって、前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出するとともに、前記指示された照明時間と前記算出された点灯時間を比較し、この比較結果により前記点灯時間に応じたパルス列を発生するか、単一パルスを発生するかを決定して出力することを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、標本の蛍光を観察する蛍光顕微鏡の複数の小型発光素子を有する光源を制御するコンピュータプログラムであって、前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出させるとともに、前記複数の発光素子の同時点灯時の前記点灯および消灯の比率により生成されたパルス列の位相遅れ時間を算出させ、これらの算出結果から前記複数の発光素子を点灯させるためのパルス列を出力させることを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、標本の蛍光を観察する蛍光顕微鏡の複数の小型発光素子を有する光源を制御するコンピュータプログラムであって、前記光源からの光による前記標本の照射時間の指示をまって、前記複数の小型発光素子に対し設定される明るさの設定値に応じて点灯および消灯の比率を算出させるとともに、前記指示された照明時間と前記算出された点灯時間を比較させ、この比較結果により前記点灯時間に応じたパルス列を発生させるか、単一パルスを発生させるか決定して出力させることを特徴としている。
【００１７】
この結果、本発明によれば、複数の小型発光素子が同じタイミングで点灯開始することなくなり、電気的ノイズの発生の軽減と省電力化を実現できる。
【００１８】
また、本発明によれば、観察者は小型発光素子の照射時間の制御を意識することなく指定した時間照射でき、操作性を向上させることができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、小型発光素子が同じタイミングで点灯開始しないように制御することで、電気的ノイズの発生の軽減、省電力化することが可能で、コンピュータのプログラムとすることでシステムを簡略化できる
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＬＥＤのような小型発光素子を複数個用いて光源とした蛍光顕微鏡において、これら小型発光素子を複数点灯する場合も、同じタイミングで点灯開始することがなくなるので、電気的ノイズの発生を軽減でき、周囲の環境に及ぼす影響を最小限にでき、さらに省電力化も実現できる。
【００２１】
また、標本の照明時間の指定により小型発光素子の点灯時間を制御できるので、観察者はＬＥＤの点灯制御の切換を意識することなく、予め設定した明るさで標本に対して照明光を照射できるなど、操作性を向上でき、特に、生細胞での観察に優れた蛍光顕微鏡を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２３】
(第１の実施の形態)
図１は本発明が適用される蛍光顕微鏡の概略構成を示している。なお、この第１の実施の形態では、照明用光源として、小型発光素子である２個のＬＥＤが用いられる例を示している。
【００２４】
図１において、１はステージで、このステージ１には、蛍光標本Ｓが載置されている。また、ステージ１は、光軸方向（図示矢印方向）に上下動可能になっていて、蛍光標本Ｓのピントを合わせが可能になっている。
【００２５】
ステージ１の上方には、蛍光標本Ｓに近接して対物レンズ３が配置されている。対物レンズ３は、倍率の異なる複数本（図面では２本のみを示している。）がレボルバー２に保持され、このレボルバー２の操作によって、選択的に観察光路ａ上に位置されるようになっている。
【００２６】
４は照明用光源である小型発光素子としてのＬＥＤ（Ａ）で、このＬＥＤ（Ａ）４から発せられる光の光路には、コレクタレンズ５と励起フィルタ６が配置されている。コレクタレンズ５は、ＬＥＤ（Ａ）４からの光を平行光に変換する。励起フィルタ６は、コレクタレンズ５を透過した光のうち蛍光標本Ｓを励起するに必要な帯域の波長光を透過するようになっている。
【００２７】
励起フィルタ６を透過した光の光路には、観察光路ａと交差する位置にダイクロイックミラー７が配置されている。このダイクロイックミラー７は、励起フィルタ６を透過した蛍光標本Ｓを励起するに必要な帯域の波長光を反射し、蛍光標本Ｓから発せられる蛍光を透過させるような特性を有している。
【００２８】
ダイクロイックミラー７の反射光路には、上述した対物レンズ３が配置され、ダイクロイックミラー７で反射された励起光を蛍光標本Ｓ上に集光して照射し、蛍光標本Ｓより励起光の波長より長波長側にシフトした光を発生させるようにしている。
【００２９】
ダイクロイックミラー７の反射光路には、バリアフィルタ８を介して光路切替部９が配置されている。バリアフィルタ８は、蛍光の帯域以外の光をカットし、Ｓ／Ｎの良い観察像を取得するためのものである。光路切替部９には、光路切替用モータ１３が接続されている。光路切替部９は、光路切替用モータ１３により観察像の光路を観察手段としての接眼レンズ１０またはＣＣＤカメラ１１に切替え可能にしている。
【００３０】
一方、１４は他の照明用光源である小型発光素子としてのＬＥＤ（Ｂ）で、このＬＥＤ（Ｂ）１４から発せられる光の光路には、コレクタレンズ１５とハーフミラー１６が配置されている。コレクタレンズ１５は、ＬＥＤ（Ｂ）１４からの光を平行光に変換する。ハーフミラー１６は、ＬＥＤ（Ａ）４からの光の光路と交差する位置に配置され、ＬＥＤ（Ａ）４からの光を透過し、ＬＥＤ（Ｂ）１４からの光を反射し、それぞれの光を励起フィルタ６に入射させるようにしている。
【００３１】
この場合、ＬＥＤ（Ｂ）１４からの光も、ＬＥＤ（Ａ）４からの光と同様に、励起フィルタ６で蛍光標本Ｓを励起するに必要な帯域の波長光が透過し、ダイクロイックミラー７で反射したのち、対物レンズ３を介して蛍光標本Ｓ上に集光して照射され、蛍光標本Ｓより励起光の波長より長波長側にシフトした光を発生させるようにしている。
【００３２】
ＬＥＤ（Ａ）４には、ＬＥＤ駆動部（Ａ）１７が接続され、ＬＥＤ（Ｂ）１４には、ＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８が接続されている。これらＬＥＤ駆動部（Ａ）１７、ＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８は、それぞれＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４に対してＰＷＭ制御による駆動制御を行なうようになっている。
【００３３】
ＣＣＤカメラ１１には、カメラ制御部１９が接続されている。カメラ制御部１９は、ＣＣＤカメラ１１に対する各種の制御を実行するものである。
【００３４】
これらＬＥＤ駆動部（Ａ）１７、ＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８およびカメラ制御部１９には、コントロール部２０が接続されている。コントロール部２０は、周知のＣＰＵ回路からなるもので、図２に示すように、ＣＰＵ本体２０１、システムを制御するためのプログラムを格納するＲＯＭ２０２、制御に必要なデータを格納する揮発性メモリーなどからなるＲＡＭ２０３、制御信号の入出力を行うＩ／Ｏポート２０４、外部ホストコンピュータ２１との通信を行うＩ／Ｆ２０５、電源２０６およびコントロール部２０全体を制御するのに必要な図示しない発振器、アドレスデコーダなどの周知の周辺回路を有している。また、これらＣＰＵ本体２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、Ｉ／Ｏポート２０４、Ｉ／Ｆ２０５は、データバス２０７により接続されている。
【００３５】
Ｉ／Ｏポート２０４には、ＬＥＤ駆動部（Ａ）１７とＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８が接続されている。また、電源２０６には、ＬＥＤ駆動部（Ａ）１７とＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８が接続されている。この電源２０６は、ＬＥＤ駆動部（Ａ）１７およびＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８を介してＬＥＤ（Ａ）４およびＬＥＤ（Ｂ）１４を点灯するための電力を供給するためのものである。
【００３６】
Ｉ／Ｏポート２０４には、調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３が接続されている。これらの調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３は、ＬＥＤ駆動部（Ａ）１７およびＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８を介してＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４の明るさを設定するものである。
【００３７】
ここでは、ＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４に対応させて２個の調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３が用意されているが、切換方式採用して１個の調光ボリュームにより操作するようにしてもよい。また、調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３は、アナログ式のものが用いられているが、例えば、ロータリーエンコーダなどを用いて摘まみの回転角をカウントして調光値を設定したり、プッシュスイッチなとを押して調光値をカウントアップ、ダウンさせるデジタル式とすることも可能である。
【００３８】
Ｉ／Ｆ２０５は、ＲＳ−２３２Ｃ等の周知の通信方法を用いてホストコンピュータ２１と通信可能としており、ホストコンピュータ２１から送信されるコマンドによりＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４の調光をすることも可能になっている。
【００３９】
なお、このようなコントロール部２０は、専用のユニットてあっても、ホストコンピュータ２１のような一般的なパーソナルコンピュータであってもよい。
【００４０】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００４１】
この場合、複数の照明光源のＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４より光が発せられると、ＬＥＤ（Ａ）４からの光は、コレクタレンズ５により平行光に変換され、ハーフミラー１６を透過して励起フィルタ６に入射し、蛍光標本Ｓの励起に必要な帯域の波長光が透過し、ダイクロイックミラー７で反射し、対物レンズ３を介して蛍光標本Ｓ面に照射される。同様に、ＬＥＤ（Ａ）１４からの光も、コレクタレンズ１５により平行光に変換され、ハーフミラー１６で反射して励起フィルタ６に入射し、蛍光標本Ｓを励起に必要な帯域の波長光が透過し、ダイクロイックミラー７で反射し、対物レンズ３を介して蛍光標本Ｓ面に照射される。
【００４２】
そして、これら励起光により蛍光標本Ｓより発生した光は、ダイクロイックミラー７を透過し、バリアフィルタ８に入射し、蛍光の帯域以外の光がカットされ、光路切替部９を介して接眼レンズ１０により観察像の目視観察またはＣＣＤカメラ１１による観察像の撮像が行われる。
【００４３】
この状態から、コントロール部２０によるＬＥＤ（Ａ）４およびＬＥＤ（Ｂ）１４の調光が、図３に示すプログラムにより実行される。図３は、コントロール部２０のＲＯＭ２０２に格納されているＬＥＤ調光制御プログラムをフロチャートにより示したものである。
【００４４】
まず、ステップＳ１で、調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３からの設定値を読み出す。つまり、ステップＳ１では、観察者が設定したＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４の明るさに応じた調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３のそれぞれの設定値をＩ／Ｏポート２０４を経由して別々に読み取る。
【００４５】
次に、ステップＳ２で、これら調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３の設定値に対するＰＷＭのデューティを算出する。この場合、ＣＰＵ本体２０１は、調光ボリューム（Ａ）２２、調光ボリューム（Ｂ）２３から読み取った設定値からＰＷＭのデューティを算出する。
【００４６】
ここで、図４を用いＰＷＭについて簡単に説明する。波形Ｗ１は、周期ＴPWMの矩形波を繰り返したパルス列で、このパルス列のＨｉｇｈレベルになるときＬＥＤを点灯し、逆にＬｏｗレベルになるときＬＥＤを消灯するようにすると、この波形Ｗ１によりＬＥＤの点灯、消灯を繰り返し行い、このときの点灯と消灯の割合、つまりデューティーを変化させることで見かけ上の明るさを変化させることができる。
【００４７】
ＰＷＭ制御とは、このパルス列の１周期をＨｉｇｈレベルの時間ＴONとＬｏｗレベルの時間ＴOFFの割合を変化させることである。そして、ボリュームの最大値ＶMAXをＬＥＤの最大明るさとしたとき、Ｈｉｇｈレベル、つまりＬＥＤ点灯時間ＴONは、ボリューム設定値Ｖｃをもとに式１にて算出することができる。ただし、１周期の分割は分割数（例えば４〜１６Ｂｉｔ）で分割するため、ＣＰＵ本体２０１での計算上は、分割数の比として算出している。
【００４８】
ＴON＝ＴPWM×（Ｖｃ／ＶMAX）    ……式１
次に、ステップＳ３で、ＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４の両方が点灯したとき、ＰＷＭにより生成されたパルス列の位相遅れ時間を算出する。この場合、ＣＰＵ本体２０１は、ＬＥＤ（Ａ）４とＬＥＤ（Ｂ）１４が同時に点灯する場合において、各ＬＥＤのパルス列の位相遅れ時間を算出する。
【００４９】
ここで、図５を用いて位相遅れ時間の算出方法について説明する。波形Ｗ２は、ＬＥＤ（Ａ）４を駆動するもので、周期ＴPWMのパルス列とし、波形Ｗ３は、ＬＥＤ（Ｂ）１４を駆動するもので波形Ｗ２と同様に周期ＴPWMのパルス列とする。また、各波形のＨｉｇｈレベル、つまりＬＥＤの点灯時間をそれそれＴＡON、ＴＢONとし、ＬＯＷレベル、つまりＬＥＤの消灯時間をそれそれＴＡOFF、ＴＢOFFとすると、各波形のＨｉｇｈレベルの立ち上がりＰＡ、ＰＢの差、つまり、位相遅れ時間ＴDelayは、式２にて求めることができる。
【００５０】
ＴDelay＝（ＴＡOFF／２）＋ＴＡON−（ＴＢON／２）……式２
次に、ステップＳ４で、ＰＷＭにより生成されるパルス列をＩ／Ｏポート２０４から出力する。この場合、ステップＳ２およびステップＳ３において計算した結果に基づいて生成したパルス列の波形をＩ／Ｏポート２０４から出力し、ＬＥＤ駆動部（Ａ）１７およびＬＥＤ駆動部（Ｂ）１８によりＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４を点灯する。
【００５１】
従って、このようにすれば、波形Ｗ2から位相遅れ時間ＴDelay分だけ波形Ｗ3を遅らせると、ＬＥＤ（Ａ）４の消灯時間ＴＡOFFの間にＬＥＤ（Ｂ）１４の点灯時間ＴＢONが入るようになり、それそれのＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４を同時に点灯させることがなくなるので、回路全体の消費電流を軽減することができ、省電力化を実現できる。また、これらＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４を同じタイミングで点灯開始させないようにすることで、ＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４の２個分の突入電流を防止できるので、それに伴う電気的なノイズも大幅に軽減でき、周辺環境に及ぼす影響を最小限にできる。
【００５２】
また、仮に、図６に示すように、波形Ｗ４のＬＥＤ（Ａ）４の消灯時間ＴＡOFFが波形Ｗ５のＬＥＤ（Ｂ）１４の点灯時間ＴＢONより小さくなったような場合、ＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４それぞれが同時に点灯する時間が発生することがあるが、この場合も、ＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４を同じタイミングで点灯開始することがないので、ＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４の２個分の突入電流を防止できる。
【００５３】
（変形例）
次に、第１の実施の形態の変形例について説明する。
【００５４】
第１の実施の形態では、照明光源として、ＬＥＤ（Ａ）４、ＬＥＤ（Ｂ）１４の２個のＬＥＤについて述べたが、ランプハウスの構成によってはＬＥＤを３個以上設けることもできる。この場合も位相遅れ時間ＴDelayの計算が可能である。
【００５５】
図７は、照明光源としてのＬＥＤを４個（ＬＥＤ（Ａ）、ＬＥＤ（Ｂ）、ＬＥＤ（Ｃ）、ＬＥＤ（Ｄ））点灯する場合の各波形（波形Ｗ６、波形Ｗ７、波形Ｗ８、波形Ｗ９）を示したものである。
【００５６】
この場合も、上述した位相遅れ時間の算出と同様にＴＡOFF時間を均等に分割してＴＢON、ＴＣON、ＴＤON時間を割り当てることで求めることができる。これを式で表すと以下の通りになる。
【００５７】
ＴＢDelay＝（ＴＡOFF／４）＋ＴＡON−（ＴＢON／２）    ……式３
ＴＣDelay＝（ＴＡOFF／２）＋ＴＡON−（ＴＣON／２）    ……式４
ＴＤDelay＝（ＴＡOFF×（３／４））＋ＴＡON−（ＴＤON／２）…式５
この場合、点灯していないＬＥＤがある場合は、点灯しているＬＥＤの数だけで計算すれぱよい。
【００５８】
従って、このようにＬＥＤ（Ａ）、ＬＥＤ（Ｂ）、ＬＥＤ（Ｃ）、ＬＥＤ（Ｄ）の複数のＬＥＤを点灯させる場合でも、これらＬＥＤを同じタイミングで点灯開始させないようにすることで、複数のＬＥＤを点灯したときの突入電流を防止でき、電気的なノイズを軽減することができる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００６０】
この場合、第２の実施の形態のハードウェア構成は第１の実施の形態で説明した図１および図２と同様なので、これら図面を援用するものとする。
【００６１】
図８は、図２で述べたコントロール部２０のＲＯＭ２０２に格納されているＬＥＤ照射時間制御（ワンショット）プログラムをフロチャートにより示したものてある。
【００６２】
ここでは、コントロール部２０を起動してＬＥＤの調光が可能になると図８に示すプログラムが実行される。
【００６３】
まず、ステップＳ１１で、照射時間の入力を待つ。つまり、ステップＳ１１では、観察者が照射時間の値を入力するまで待つ。観察者は、標本に照射したい光のを照射時間を入力する。照射時間の入力は、外部ホストコンピュータ２１からのコマンド入力しても、図示していない入力装置をＩ／Ｏポート２０４やＩ／Ｆ２０５に接続し入力してもかまわない。
【００６４】
この状態から、観察者が照射時間の入力を行うと、ステップ１２で、調光ボリューム（Ａ）２２からの設定値を読み出す。ここではＬＥＤ（Ａ）４のみを調光する説明をするが、複数のＬＥＤを使う場合はそれそれの調光ボリュームからの設定値を読み取るようになる。
【００６５】
次に、ステップＳ１３で、調光ボリューム（Ａ）２２の設定値に対するＰＷＭデューティーを算出する。つまり、ステップＳ１３では、図３に示すステップＳ２て説明したのと同様に、ＰＷＭのデューティを調光ボリューム（Ａ）２２の設定値をもとに算出する。
【００６６】
次に、ステップＳ１４で、ＬＥＤ点灯時間＜照射時間かを判断する。つまり、ステップＳ１４では、ＬＥＤ点灯時間ＴONと照射時間Ｔiを比較する。
【００６７】
ここで、図９を用いてＬＥＤ点灯時間ＴONと照射時間Ｔiの比較について説明する。まず、ＬＥＤ点灯時間ＴONより照射時間Ｔiが大きい場合、つまりＴi＝Ｔi1の場合、ステップＳ１５に進み、ＰＷＭにより生成されたパルス列をＩ／Ｏポート２０４から照射時間Ｔi1だけ出力し、パルスを停止する。つまり、図９の波形Ｗ１０に示すようにステップＳ１３で算出したデューティのパルス列を照射時間Ｔi1の間出力する。
【００６８】
一方、ＬＥＤ点灯時間ＴONより照射時間Ｔiが小さい場合、つまりＴi＝Ｔi2の場合、ステップＳ１６に進み、Ｉ／Ｏポート２０４を照射時間Ｔi2だけＨｉｇｈにしたのちＬｏｗにする。つまり、図９の波形Ｗ１１に示すようにＩ／Ｏポート２０４を照射時間Ｔi2だけＨｉｇｈにし、その後Ｌｏｗに戻すことで照射をする。
【００６９】
次に、ステップＳ１７で、総照射量を算出して表示する。つまり、ステップＳ１７では、標本に照射した光の総照射量を計算し、その値を外部ホストコンピュータ２１に送信して表示させるか、Ｉ／Ｏポート２０４やＩ／Ｆ２０５に接続される図示しない表示装置に表示させる。ここでの総照射量の算出は、ステップＳ１５の処理を行った場合と、ステップＳ１６で処理を行った場合とで算出方法が異なり、それそれ総照射量をＥ１，Ｅ２とすると、各計算式は以下のようになる。
【００７０】
まず、ステップ１５の処理（ＰＷＭ制御のパルス列）の場合は、
Ｅ１＝（ｄｗ／ｄｔ）×(ＴON／ＴPWM)×Ｔi1            …式６
ステップ１６の処理の場合は、
Ｅ２＝（ｄｗ／ｄｔ）×Ｔi2                            …式７
ただし、（ｄｗ／ｄｔ）：ＰＷＭを行わないときの単位時間当たりの照射量
従って、このようにすれば、観察者が標本に対し指示した照射時間によりＬＥＤからの照明光を照射できるので、観察者はＬＥＤの点灯制御の切換を意識することなく、予め設定した明るさで標本に対して照明光を照射できるなど、操作性を向上させることができる。
【００７１】
これにより、例えば、生細胞観察では、特定の時間だけ細胞に照明光を照射させ、その後に細胞の反応を観察するような場合があるが、このような観察にあって、ＬＥＤ照明は、水銀ランプやハロゲンランプ等に比べて応答時間が高速で、時間的に精度の良い点灯消灯の制御が可能で、さらに極短時間の照射も可能であることから極めて有効である。
【００７２】
（変形例）
次に、第２の実施の形態の変形例について説明する。
【００７３】
蛍光顕微鏡により一連の観察を行う場合、観察の順序をコントロール部２０もしくは外部ホストコンピュータ２１にマクロとして記憶させ実行させことができる。例えば、図１０に示すようにマクロを開始すると、波形Ｗ１２のＬＥＤ（Ａ）４を、（ＴON／ＴPWM）×１００＝１０％のＬＥＤ点灯時間、つまり最大の明るさの１０％の明るさで、照射時間ＴＡi1時間だけ点灯させる。一方で波形Ｗ１４のようにマクロを開始すると同時にＣＣＤカメラ１１を制御し、蛍光標本Ｓからの蛍光像をＴS1時間だけ撮影して記録する。
【００７４】
次に、波形Ｗ１３に示すようにＬＥＤ（Ｂ）１４をマクロを開始してからＴＢP時間後にＴＢi2の照射時間（ＴＢi2＜ＴPWM）照射する。さらに、一方で波形Ｗ１４のようにＴS1時間だけ撮影した後、ＴＢS2時間だけ撮影停止の後、ＴS3時間撮影をして、ＬＥＤ（Ｂ）1４で得られる蛍光標本Ｓからの蛍光像を撮影して記録する．
従って、このようにすれば、ＬＥＤの明るさ、照射時間の設定、カメラ制御などの撮影順序を、観察者によりマクロとして作成可能にしておけば、観察者は、実際の観察時に図８のステップＳ１１、Ｓ１２で述べたような照射時間の設定、調光ボリュームの設定などを行わなくてすみ、蛍光像の自動観察を行なうことができる。
【００７５】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００７６】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられるコントロール部の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】第１の実施の形態に適用されるＰＷＭを説明するための図。
【図５】第１の実施の形態の動作を説明するための図。
【図６】第１の実施の形態の動作を説明するための図。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例の動作を説明するための図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図９】第２の実施の形態の動作を説明するための図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の変形例の動作を説明するための図。
【符号の説明】
【００７８】
Ｓ…蛍光標本、１…ステージ、２…レボルバー
３…対物レンズ、４．１４…ＬＥＤ
５…コレクタレンズ、６…励起フィルタ
７…ダイクロイックミラー、８…バリアフィルタ
９…光路切替部、１０…接眼レンズ、１１…ＣＣＤカメラ
１３…光路切替用モータ、１５…コレクタレンズ
１６…ハーフミラー、１７…ＬＥＤ駆動部（Ａ）
１８…ＬＥＤ駆動部（Ｂ）、１９…カメラ制御部
２０…コントロール部、
２０１…ＣＰＵ本体、２０２…ＲＯＭ
２０３…ＲＡＭ、２０４…Ｉ／Ｏポート
２０５…Ｉ／Ｆ、２０６…電源、２０７…データバス
２１…外部ホストコンピュータ
２２…調光ボリューム（Ａ）、２３…調光ボリューム（Ｂ）
【図１】
2005173487.tif 000003
【図２】
2005173487.tif 000004
【図３】
2005173487.tif 000005
【図４】
2005173487.tif 000006
【図５】
2005173487.tif 000007
【図６】
2005173487.tif 000008
【図７】
2005173487.tif 000009
【図８】
2005173487.tif 000010
【図９】
2005173487.tif 000011
【図１０】
2005173487.tif 000012